本文關(guān)鍵詞：被動(dòng)式混合器微通道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化　出處：《遼寧工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：被動(dòng)式微混合器是微流控領(lǐng)域中一種重要的微器件,其在生物化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于其對(duì)液體溶液的混合不借助外部能量的特點(diǎn),其幾何結(jié)構(gòu)的研究變得尤為重要。隨著加工技術(shù)快速發(fā)展,其微通道的結(jié)構(gòu)也是多種多樣。本文針對(duì)被動(dòng)式微混合器分子擴(kuò)散和混沌對(duì)流的混合機(jī)理,進(jìn)行了多種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。首先,本課題通過正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)二氧化碳激光加工工藝和熱鍵合工藝的相關(guān)參數(shù)做了優(yōu)化,并對(duì)微通道結(jié)構(gòu)的可加工性有了一定的了解。然后,對(duì)多種蜿蜒形通道進(jìn)行了數(shù)值仿真和混合實(shí)驗(yàn),并對(duì)各混合器性能做了比較和評(píng)價(jià)。在微通道內(nèi)設(shè)置障礙物也是一種提高混合效率的簡(jiǎn)單方法。本文利用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化了障礙物布局,并最終將障礙物混合器的混合效率穩(wěn)定在90%以上。微通道的拓?fù)鋬?yōu)化是一個(gè)比較新穎的課題。本論文基于學(xué)者Olesen逆向流拓?fù)淠Ｐ?將方波型微混合器做了改造。最終的拓?fù)浠旌掀鲗⒒旌闲瘦^原始方波混合器最大提升了67%。
[Abstract]:Passive micromixer is an important microdevice in the field of microfluidic. It is widely used in the field of biochemistry. With the rapid development of processing technology, the structure of microchannel is also varied. In this paper, the mixing mechanism of molecular diffusion and chaotic convection in passive micromixers is discussed. The design and optimization of various structures are carried out. Firstly, the parameters of CO2 laser processing and thermal bonding process are optimized by orthogonal experiment. The machinability of the microchannel structure is well understood. Then, numerical simulation and mixed experiments are carried out for a variety of meandering channels. The performance of each mixer is compared and evaluated. Setting obstacles in microchannels is also a simple method to improve the mixing efficiency. In this paper, the orthogonal experiment method is used to optimize the layout of obstacles. Finally, the mixing efficiency of obstacle mixer is stabilized above 90%. The topology optimization of microchannel is a novel topic. This paper is based on the Olesen reverse flow topology model. The square wave type micromixer is modified. The final topology mixer increases the mixing efficiency by 67% compared with the original square wave mixer.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN492

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