本文主要研究内容
作者杨旭（2019）在《微腔体中电致旋转效应的流体动力学特性及其应用研究》一文中研究指出：随着新兴的MEMS技术和微机械加工技术越来越多地用于微流体装置的集成,以自动化化合物和生物样品的生成和分析,需要对样品进行快速高效地混合。但是大多数现有的微流体混合装置主要通过扩散进行混合。所以对于寻找快速和有效的混合方法是必要。电流体动力学(electrohydrodynamics,EHD)是一门结合流体力学和电动力学的交叉学科,其研究电场作用下液体电介质中的流体力学问题。EHD驱动力通常是用来控制液体在密闭系统的流动,这是由于在微尺度下微系统装置通过EHD驱动力操作方便等优点。Faetti和Morris等论证了通过外加电场和电流在自由悬浮的液晶膜中能产生微涡流的现象。通过EHD驱动在悬浮液膜产生旋转现象被Amjadi和Shirsavar等发现。然而,薄膜液体很容易破裂并且难以存在很长时间,目前的实验装置无法为微流体装置中提供一个实用的方法。本文提出了一种将基于电渗流原理的电致旋转现象运用于微流控芯片的微流控装置。由于其在微尺度上的适用性以及其实现了在密闭区域内对一定量液体的精确控制,并且这种新方法不需要外部电极板和任何移动部件。本文主要提出了两种仿真模型。第一种模型是电极放于微腔侧面的模型。通过使用COMSOL软件进行仿真,得到微腔中微粒子在外加电压下的流场和运动的数值结果,并对仿真结果进行分析;第二种模型是的电极放于微腔底部的模型。考虑在实际中,在现有条件下能够得到的侧面电极的大小厚度在1mm左右,如果是在纳米级别则在实际操作中有一定难度。所以考虑将电极放于微腔底部。最后通过COMSOL得出仿真结果进行分析。在基于以上两个模型的基础上,对其进行改进,建立合适的微混合模型。提出了不同的微混合模型,通过数值仿真实验并通过混合系数对仿真结果进行量化比较。其数值模拟结果表明,该方法具有良好的混合效果,为实现微流控器件的混合提供了一种可行的方法。最后本文提供一种基于侧边电极模型的实验方案,通过实验研究,验证了在微腔体中的电渗流驱动的转动。所以,EHD所产生的电致旋转现象在生物及微流控芯片有着广泛的应用前景。
Abstract
sui zhao xin xing de MEMSji shu he wei ji xie jia gong ji shu yue lai yue duo de yong yu wei liu ti zhuang zhi de ji cheng ,yi zi dong hua hua ge wu he sheng wu yang pin de sheng cheng he fen xi ,xu yao dui yang pin jin hang kuai su gao xiao de hun ge 。dan shi da duo shu xian you de wei liu ti hun ge zhuang zhi zhu yao tong guo kuo san jin hang hun ge 。suo yi dui yu xun zhao kuai su he you xiao de hun ge fang fa shi bi yao 。dian liu ti dong li xue (electrohydrodynamics,EHD)shi yi men jie ge liu ti li xue he dian dong li xue de jiao cha xue ke ,ji yan jiu dian chang zuo yong xia ye ti dian jie zhi zhong de liu ti li xue wen ti 。EHDqu dong li tong chang shi yong lai kong zhi ye ti zai mi bi ji tong de liu dong ,zhe shi you yu zai wei che du xia wei ji tong zhuang zhi tong guo EHDqu dong li cao zuo fang bian deng you dian 。Faettihe Morrisdeng lun zheng le tong guo wai jia dian chang he dian liu zai zi you xuan fu de ye jing mo zhong neng chan sheng wei guo liu de xian xiang 。tong guo EHDqu dong zai xuan fu ye mo chan sheng xuan zhuai xian xiang bei Amjadihe Shirsavardeng fa xian 。ran er ,bao mo ye ti hen rong yi po lie bing ju nan yi cun zai hen chang shi jian ,mu qian de shi yan zhuang zhi mo fa wei wei liu ti zhuang zhi zhong di gong yi ge shi yong de fang fa 。ben wen di chu le yi chong jiang ji yu dian shen liu yuan li de dian zhi xuan zhuai xian xiang yun yong yu wei liu kong xin pian de wei liu kong zhuang zhi 。you yu ji zai wei che du shang de kuo yong xing yi ji ji shi xian le zai mi bi ou yu nei dui yi ding liang ye ti de jing que kong zhi ,bing ju zhe chong xin fang fa bu xu yao wai bu dian ji ban he ren he yi dong bu jian 。ben wen zhu yao di chu le liang chong fang zhen mo xing 。di yi chong mo xing shi dian ji fang yu wei qiang ce mian de mo xing 。tong guo shi yong COMSOLruan jian jin hang fang zhen ,de dao wei qiang zhong wei li zi zai wai jia dian ya xia de liu chang he yun dong de shu zhi jie guo ,bing dui fang zhen jie guo jin hang fen xi ;di er chong mo xing shi de dian ji fang yu wei qiang de bu de mo xing 。kao lv zai shi ji zhong ,zai xian you tiao jian xia neng gou de dao de ce mian dian ji de da xiao hou du zai 1mmzuo you ,ru guo shi zai na mi ji bie ze zai shi ji cao zuo zhong you yi ding nan du 。suo yi kao lv jiang dian ji fang yu wei qiang de bu 。zui hou tong guo COMSOLde chu fang zhen jie guo jin hang fen xi 。zai ji yu yi shang liang ge mo xing de ji chu shang ,dui ji jin hang gai jin ,jian li ge kuo de wei hun ge mo xing 。di chu le bu tong de wei hun ge mo xing ,tong guo shu zhi fang zhen shi yan bing tong guo hun ge ji shu dui fang zhen jie guo jin hang liang hua bi jiao 。ji shu zhi mo ni jie guo biao ming ,gai fang fa ju you liang hao de hun ge xiao guo ,wei shi xian wei liu kong qi jian de hun ge di gong le yi chong ke hang de fang fa 。zui hou ben wen di gong yi chong ji yu ce bian dian ji mo xing de shi yan fang an ,tong guo shi yan yan jiu ,yan zheng le zai wei qiang ti zhong de dian shen liu qu dong de zhuai dong 。suo yi ,EHDsuo chan sheng de dian zhi xuan zhuai xian xiang zai sheng wu ji wei liu kong xin pian you zhao an fan de ying yong qian jing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的杨旭，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于电流体动力学论文,电渗流论文,微流控论文,电致旋转论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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