本文關(guān)鍵詞：圓形玻璃微通道內(nèi)液體流動特性的研究

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【摘要】：微通道作為微流體系統(tǒng)內(nèi)的重要元器件之一,由于尺寸的微小,微通道的制作方法及流體在微通道內(nèi)的流動表現(xiàn)出獨特的現(xiàn)象,使得對微通道的結(jié)構(gòu)與微流體的流動特性的研究成為熱點。本文基于玻璃基仿生微通道制備儀得到玻璃仿生微通道,并通過實驗和數(shù)值模擬研究了去離子水和乙醇在玻璃微通道內(nèi)的流動特性,分析了液體流動時各參數(shù)的變化規(guī)律,本文具體研究內(nèi)容如下:1)完成實驗系統(tǒng)的設(shè)計,主要包括實驗中壓力驅(qū)動裝置,微通道進出口壓力差測量和流量的測量,并保證實驗系統(tǒng)的氣密性。2)利用玻璃基仿生微通道制備儀拉制玻璃微通道。并測量微通道的內(nèi)外徑和長度。對拉制好的直徑在14-125μm之間的微通道進行流動測量,得到在相同壓力下各微通道的流量,以此為基礎(chǔ),確定實驗所需微通道的直徑范圍。3)確定本實驗所用液體:去離子水和乙醇,完成微通道的流動特性實驗。主要測量出管道的入口壓力和出口流量等參數(shù)。并運用Fluent流體分析軟件對微通道的流動特性進行數(shù)值模擬,探討分析了不同壓力下、不同直徑的微通道內(nèi)流體的流動特性。分析了微通道出口流量隨進出口壓力差的變化關(guān)系、阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化關(guān)系和泊肅葉數(shù)隨雷諾數(shù)的變化關(guān)系,并將數(shù)值模擬的結(jié)果和實驗結(jié)果進行了對比分析。4)實驗和數(shù)值模擬的結(jié)果表明,對于實驗用的玻璃微通道流量隨壓力的增大而增大;摩擦阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的增大而減小,且小于常規(guī)理論值;泊肅葉數(shù)的值為定值,且小于常規(guī)理論值,這也說明了泊肅葉數(shù)的大小只與管道的形狀有關(guān)。得到的實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果有差異,這是因為數(shù)值模擬微通道與實驗微通道具有一定的差異性。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK124

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