W/O 液滴绕流微柱阵列的数值模拟研究
Release time:2024-10-22
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- Affiliation of Author(s):
- 建筑设备科学与工程学院
- Journal:
- 应用力学学报
- Key Words:
- 中文关键字：液滴；微流控；数值模拟；微柱阵列，英文关键字：
- Abstract:
- 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(=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 100~150 微米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。
- Note:
- 崔海航
- Co-author:
- 冯换春,许琳
- First Author:
- 张鸿雁,cuihaihang
- Indexed by:
- Journal paper
- Volume:
- 卷：32
- Issue:
- 期：1
- Page Number:
- 页：76-82
- Translation or Not:
- no
- Date of Publication:
- 2015-01-01
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