COMSOL气泡和液滴辅助片上实验室微流操控(2)_毕业论文

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COMSOL气泡和液滴辅助片上实验室微流操控(2)

本文在对微流控技术有一定的了解的基础上,深入研究其中的微液滴技术,了解液滴生 成和操控的基本机理。通过 COMSOL Multiphysics 软件对微流体进行仿真,针对不同的两相 流速,几何尺寸,探究其对形成液滴大小和间隔的影响。综上所述,这一仿真能够得到两相 流速和几何尺寸对生成液滴的基本影响,能够为之后的实际实验和研究提供参考。

1。2 国内外研究现状

1。2。1 微流控技术

本文的工作

本课题对液滴的形成和操控的机理进行了解和研究,随后,通过软件 COMSOL 对所要 研究的液滴产生过程进行仿真分析,并得出产生的液滴尺寸和模型几何尺寸、几何形状和两 相流流速之间的关系,并探究了调控液滴尺寸和时间间隔的方法。

2 液滴的形成机理来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1  流体动力学中的无量纲参数

2。1。1 毛细管数

毛细管数是流体动力学中重要的无量纲参数,它一定程度上决定了液滴产生的不同机制。 它的定义为流体粘性力和界面张力的比值。毛细管数可由下式 2。1 得到——连续相粘度系数;

V ——特征剪切速率(剪切速率和液滴半径的乘积);

——两相界面张力。

2。1。2 雷诺数

雷诺数是用来表征流体状态的无量纲数。它可由式 2。2 得:

Re vL/式 2。2——流体密度;

v ——流场的特征速度;

L ——流场的特征长度。

雷诺数较小(小于 2300)时,流体处于层流状态,流体粘性力比惯性力大,对流场影响 更显著;雷诺数为 2300-4000 时,处于过渡状态;雷诺数较大(大于 4000)时,流体为湍流。

(责任编辑:qin)