CAJ | 학술논문

基于COMSOL Multiphysics 4.1层流两相流模型，通过数值模拟研究了连续相流速一定的情况下大接触角(θ=160°)的油包水(W/O)液滴绕流微柱阵列的二维运动。通过相场方法考虑表面张力的影响，实现对油-水界面的追踪，获得了 W/O 液滴的运动状态，重点考查了液滴尺寸对运动特性的影响。模拟结果表明，初始尺寸不同的液滴变形后，长度上存在差异，但厚度基本一致，尺寸介于100μm~150μm 液滴的运动速度与液滴尺寸无关。进一步研究了利用尖楔对液滴进行分割的过程，发现液滴脱离末端微柱时，其垂向位置高度与液滴尺寸密切相关，呈先线性增加后趋于定值的特点，利用这一预定位功能及尖楔结构可以获得尺寸可控的均匀子液滴。数值方法与已有实验结果基本一致，且可以很好地表现W/O液滴与微柱的相互作用，揭示液滴的流动细节和运动规律，为设计更为复杂的液滴微流控芯片提供了支撑。
기우COMSOL Multiphysics 4.1층류량상류모형，통과수치모의연구료련속상류속일정적정황하대접촉각(θ=160°)적유포수(W/O)액적요류미주진렬적이유운동。통과상장방법고필표면장력적영향，실현대유-수계면적추종，획득료 W/O 액적적운동상태，중점고사료액적척촌대운동특성적영향。모의결과표명，초시척촌불동적액적변형후，장도상존재차이，단후도기본일치，척촌개우100μm~150μm 액적적운동속도여액적척촌무관。진일보연구료이용첨설대액적진행분할적과정，발현액적탈리말단미주시，기수향위치고도여액적척촌밀절상관，정선선성증가후추우정치적특점，이용저일예정위공능급첨설결구가이획득척촌가공적균균자액적。수치방법여이유실험결과기본일치，차가이흔호지표현W/O액적여미주적상호작용，게시액적적류동세절화운동규률，위설계경위복잡적액적미류공심편제공료지탱。