微流体流动特性及其在流量传感器中的应用

《微流体流动特性及其在流量传感器中的应用》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、．現顆Ｗｉ麵ｉｉｉｉｉ誦ｆ？＇■＊一—－—？＂．？．．－＜？。，．？？，■？，’．，一＇－？，，、．：，Ｖ－、ｉ．：ｉ々．．．、＾．＇■■－＇＞－Ｖｖ：；７！…．’．；．１＇：．之＇胖么１２：．．＇号．１１１—察级＇；；．■。；＾０：１３化诞做：啤病栽Ｖｖ：人．啤■－＜ｉ％課妾如誠，＇鐘ｉｉＨ雜ｆ驚禱麵ｉ＾瞧裏！若賴藝難謹养議譲—。Ｐ学霉综難議雜著媒祭货裝賢，＇＂：？＇鑛＇．．．．．：．麵麵難擊議琴苗管．調魅藻麵驚微讀巧壌讀特培发莫禱流氧费途器嚷譬壽

2、＾；讀輕戀賺耀識，雜議—：麵ｒ修礁咖細涵＾ｐｇｙ；安錢—、：、‘讀培‘於餐卷鉛自鄉工糕学院戈＊餐：公考：縣心Ｖ．．．‘；Ｖ，；捆纖寺鲜、去乃是爾．細酝麟甘ｓ－：：ｓｉ．－＇．成；３０．．若品義．．福生；，．目於．‘．孝ｙ若户於枯為卸，成鳴朵＇＾叛‘．．．．巧－，备３．２０１６某巧黃海若成响：＼＃５月６厅ｋ女追泉，‘．端‘追姑－．ｅ每寒讓議ｉ朽若分ｒ记班與，点敬１’兵帯；斯秦：．；麵這—巧矜喔剩議鶴巧巧橘＾学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取

3、得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材。料均是真实的本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。■於学位论文作者签名：／是日期：Ｗ畔Ｊ巧／Ｐ巧ｊ学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布、本学位论文的部分或全部内容，可Ｗ采用影印、复印等手段保存汇编本学位论文。学校可Ｗ向国家有关机关或机构送交论文的电

4、子和纸质文措，允许论文被查阀和借阅。（保密论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：：本学位论文属于保密论文，密级保密期巧为。年：学位论文作者签名：ｆｅ碱指导教师签名ｊ东碟［？：０期：口曰期如１句曰，叫去司？巧要一、、流量是微流体技术的个重要参数，提取分配漏合微流体时均需对微流体的流量进行测量，Ｗ保证操作的正确性并实现节约能源、提高效率、降低成本等目的。微流量传感器是实现微流量测量的主要手段，开展微流体相关技术研究、设计新的微一流量传感器是现阶段微流体技术的主要任务和重要内容之。本课

5、题首先研究了动力进口段对微流体流动特性的影响。基于连续介质假设，建立了Ｗ圆形微通道为微流体流动腔体、Ｗ去离子水为流动工质的微流体流动数学模型，并对其进行了数值模拟，获得了微流体流速Ｗ及圆形微通道特征尺寸变化条件下的圆形微通道内微流体速度和压力的分布。对圆形微通道内微流体的速度和压为分布进行了分析，结果表明动力进曰段内近壁面处的微流体流速逐渐减小为零，而中也线附近的微流体流速随着流动长度的増加，导致微流体的压力呈不均匀分布而增加，进而影响了该段微流体的流动特性，特别是对流动阻为特性产生了影响。基于对模拟结果的后处理，

6、定性并定量地研究了圆形微通道的动为进口段长度化及动力进口段内微流体发展造成的附加损失，结果表明圆形微通道的动力进口段长度远大于经典理论预测值，动力进口段微流体发展造成的附加损失显著增加、圆形微通道进出口压降大于经典理论预测值，并给出了圆形微通道动力进口段长度和附加损失的计算式。口一然后基于研究所得的圆形微通道的动力进段长度及附加损失，设计了种新型微流量传感器结构。该微流量传感器Ｗ圆形微通道为主体，在圆形微通道的充分发展段内放置两个相同的压电微悬臂梁，利用其正压电效应来检测圆形微通道充分发展段内微流体流动产生的压

7、降，再根据圆形微通道充分发展段内两压电微悬臂梁所处截面间的微流体压降与微流体流量的关系实现了对微流体流量的测量。通过对微流量传感器输入输出关系的理论分析，获得了表征微流量传感器输出与微流体流量关系的理论模型，并设计了该微流量传感器的制作工艺与流程。最后，利用ＡＮＳＹＳ定性分析了压电微悬臂梁结构参数对微流量传感器输出的影，并在确定压电微悬臂梁结构参数后对微流量传感器灵敏度特性进行了仿真分析响，给出了该结构参数下的微流量传感器最大测量范围和灵敏度。关键词：微流体，流动特性，圆形微通道，动力进口段，微流量传感器，压电微

8、悬臂梁ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔ巧ｏｗｆｌｕｘｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｏｆｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ