内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究

内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究

ID:35045872

大小:5.34 MB

页数:81页

时间:2019-03-17

内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究_第1页
内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究_第2页
内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究_第3页
内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究_第4页
内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究_第5页
资源描述:

《内置阻块t型微混合器内流动与混合特性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库

1、分类号:TH69密级:公开UDC:621.6编号:10299S1306033硕士学位论文内置阻块T型微混合器内流动与混合特性研究CharacteristicsofinternalflowandmicromixingperformanceofT-shapedmicromixerwithbuild-inbaffles指导教师何秀华教授/博导作者姓名颜杰申请学位级别工学硕士专业名称流体机械及工程论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016.06.03学位授予单位和日期江苏大学2016.06.22答辩委员会主席______评阅人___________20

2、16年6月独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致,允许

3、论文被查阅和借阅,同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询,授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名:指导教师签名:年月日年月日内置阻块T型微混合器内流动与混合特性研究CharacteristicsofinternalflowandmicromixingperformanceofT-shapedmicromixerwithperiodicbaffles专业名

4、称流体机械及工程指导教师何秀华教授/博导姓名颜杰2016年6月摘要摘要作为微流控芯片实验室的重要前处理装置,微流体混合器在芯片实验室中占有重要地位。使用微混合器不仅可以大大降低珍贵试剂的消耗量,还能够极大地提高分析检测速度,而且精度高,安全可靠,为高端分析检测技术的普及创造了极为有利的条件。如何快速有效的实现微流体混合,具有重要的研究意义。本文研究了内置阻块T型微混合器的内部流动机理及混合性能,提出了一种新的内置周期三角形阻块的微混合器并利用ANSYSCFX,对其进行了数值模拟计算。通过对数值模拟结果的分析发现,微流道内阻块结构参数对微混合性能影响

5、程从强到弱依次为:阻块攻角θ>流道高度H>阻块宽度L>相邻混合单元间的距离D。在研究范围内可以确定最优参数组合为:θ=75°,L=0.7Wm,D=0.6Wm,H=0.4Wm。数值模拟结果表明最优参数组合的微混合器性能优异,当Re>30,混合指标M>95%,即已经实现完全混合。减小阻块截面宽度Wc,在一定程度上可以提高混合效果,但Wc的减小增大了加工的难度,引起较大的压力损失。本文还研究了内置阻块的形状对混合性能的影响,结果表明,当雷诺数较高时,设置周期三角形阻块对微混合器性能的提高更为有利。微混合器流道进口结构对混合性能有显著影响,相比于T型进口,

6、选择交叉型进口结构对微混合器性能的提高更为有利,但是交叉型进口结构占用较大芯片面积,应根据实际使用要求选择合适的进口。根据数值模拟研究结果,采用MEMS加工工艺,以硅片和玻璃板为材料制作出微混合器实验芯片。以交叉进口内置周期三角形阻块的微混合器作为实验元件,进行微混合实验。利用压力传感器测量微混合器的进出口压力,拍摄微混合过程的高速数码照片。实验研究结果表明,虽然实验测得的微混合器进出口压降与数值模拟结果存在一定的误差,但相对误差变化幅度较小,这意味着测量值与数值模拟计算值保持了较好的一致性。通过比较混合过程的数码照片与数值模拟混合介质流动迹线及混

7、合区域的颜色标示,可以看出,实验结果与数值模拟吻合的较好,从而证明了本文数值模拟计算的有效性和本文新提出的微混合器混合性能的优越性。I江苏大学硕士学位论文关键词:微混合器;数值模拟;内置阻块;内部流场分析;混合实验IIABSTRACTABSTRACTAsanimportantpretreatmentdeviceofmicrofluidicschip,micromixeroccupiesanimportantpositioninthelabonachip.Usingmicromixernotonlyreducetheconsumptionofthep

8、reciousreagents,butalsocanacceleratetheanalysisprocessgreatly

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。