本文關(guān)鍵詞：一種新型分合式微混合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究　出處：《浙江工業(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】：微混合器是微型芯片的一種形式,是當(dāng)代微化工技術(shù)的重要組成部分,被廣泛應(yīng)用于藥物制備、化學(xué)檢測、化妝品合成等工業(yè)領(lǐng)域。近些年,被動式微混合器依靠結(jié)構(gòu)的優(yōu)化獲得了性能上的提升,與此同時(shí)微混合器的加工材料及工藝方面也有突破性的進(jìn)展,這些發(fā)展有助于拓寬微混合器的應(yīng)用范圍。本文主要致力于微混合器的結(jié)構(gòu)研究,期望通過結(jié)構(gòu)的改善和優(yōu)化來提升微混合器的混合性能,尤其針對分合式微混合結(jié)構(gòu),對其在較低雷諾數(shù)范圍的應(yīng)用做出新的嘗試。對此本文主要做了以下幾個(gè)方面的工作:(1)從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀中總結(jié)四種典型微混合器單元結(jié)構(gòu),以微流體力學(xué)的基本理論和控制方程為基礎(chǔ),分析了四種結(jié)構(gòu)單元的混合特點(diǎn)以及混合效果隨雷諾數(shù)改變的變化情況。(2)把握上述結(jié)論中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇合適的結(jié)構(gòu)單元組合,并詳細(xì)分析了結(jié)構(gòu)特征尺寸(包括流道寬度、流道厚度、分合單元分合角度、以及不對稱結(jié)構(gòu)的不對稱比例)對微混合器混合效果的影響。利用正交試驗(yàn)法選取一組混合效果最優(yōu)的幾何結(jié)構(gòu)尺寸,得到一種新型3D不對稱分合式結(jié)構(gòu)微混合器。(3)搭建實(shí)驗(yàn)平臺,對加工封裝好的3D不對稱分合結(jié)構(gòu)微混合器進(jìn)行混合實(shí)驗(yàn),并以不對稱分合式微混合器和對稱分合式微混合器作為對比實(shí)驗(yàn),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)�？偨Y(jié)全文,得出不同結(jié)構(gòu)微混合器對雷諾數(shù)變化的敏感程度不同的結(jié)論,其中分合結(jié)構(gòu)對于高雷諾數(shù)下的流體混合效果作用明顯,3D結(jié)構(gòu)在低雷諾數(shù)流體的混合中有很好表現(xiàn),新型不對稱結(jié)構(gòu)可以提高分合式微混合器的混合效果。由于在化工領(lǐng)域中生產(chǎn)需求的多樣性,所需的原材料也就多種多樣,這時(shí)流體的雷諾數(shù)隨之不同。本文所提出的新型分合式微混合器不僅在低雷諾數(shù)流體條件下具有良好的混合性能,在高雷諾數(shù)條件下的也同樣表現(xiàn)高效,因此其對于滿足更寬范圍的化工生產(chǎn)需求具有探索意義。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.71

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本文編號：1317313