2) 表面力:是周围的物体作用于封闭流体表面的力,与两相接触的表面面积是有关的。表面力在流体惯性开关的设计中不太重要,但是当速度很大冲击到侧壁时,所产生的表面力,会使流体被打散不利于导通电路,应避免这种情况。

3) 表面张力:表面张力与上述的两种力是不同的,上述两种力都是外部施加于流体的力,而表面张力的本质是远离液体表面的一层稀薄分子层的内聚力。在液气接触的表面,液体分子层在远离液体的方向上不断的变薄,而分子之间存在着分子力,这种力在表面分子层表现为引力。在惯性开关的设计中,表面张力系数对阈值的影响至关重要,分析微阀门阈值必须考虑表面张力的影响。

2.1.3  接触角

影响流体在微通道的运动状态的因素还包括接触角,它会影响流体在微通道内的运动状态,所以对于接触角的知识也要有一定的了解。

液滴被置于固体表面上时,会与固体表面形成一定的夹角,这个夹角就是接触角接触角,以θ表示且范围在0º-180º之间(图2.1)。接触角的大小和表面张力存在联系,能反应液体对固体的润湿性能。接触角的大小会影响表面张力,从而影响流体惯性开关的设计[ ]。 

接触角示意图

图2.1接触角示意图

2.2  流体流动的研究方法

在求解流体流动领域,有很多数值计算方法,例如有限元法、边界元法、有限差分法、有限体积法等,其中有限体积法是求解流体流动的一种常用数值方法[ ]。有限体积法相比去前面几种方法,在数值计算方面具有较大的适应范围、通用性好、求解能力强等优点。在离散方程方面能够明确各项物理意义、有规范的形式、可以保持微分方程的守恒性。目前的主流的流体仿真求解软件,如Fluent、Flow3D、CFX等,都采用有限体积法来进行数值计算。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

有限体积法的主要思想是对求解域离散化,离散成大量面积很小的网格.对离散后每个网格的分析,关键点是对控制微分方程式(2.1)在网格内进行积分。具体的积分过程可以参考相关文献[ ]

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