W/O 液滴绕流微柱阵列的数值模拟研究

Release time:2024-10-22  Hits:

• 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