本文選題：微混合器　切入點：微通道　出處：《光學精密工程》2017年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：提高微混合器雷諾數的適用范圍和混合強度是微混合器設計的發(fā)展趨勢。本文基于非對稱分離重組混合原理設計、制作了一種3D-不對稱菱形被動式微混合器,并借助數值分析方法和可視化實驗對混合強度和混合狀態(tài)的變化進行了研究。研究發(fā)現:在低Re(0.01~10)范圍內,兩組分間的混合以擴散混合為主,隨著Re的增加,流速對混合強度的影響有一定下降;在較高Re(10~200)范圍內,受流速增加的影響,流體間不平衡微流慣性碰撞逐漸成為影響混合的主要因素。此時,混合強度隨流速的增加逐漸增強并趨于平穩(wěn)。對Re在0.01~200內的微混合器展開研究,分析了寬縫比Ws/S、分合角θ、寬厚比H/S等結構尺寸對混合強度的影響。通過綜合考慮流體混合強度和通道壓降的變化情況,確定最佳通道結構尺寸為Ws/S=0.2、θ=45°、H/S=0.5,此時微混合器的混合強度可維持在78%以上。與傳統(tǒng)平面對稱分合式混合器相比,設計制作的3D-不對稱菱形被動式微混合器混合強度有較大的提高,驗證了本文設計結構的有效性。
[Abstract]:Increasing the range of Reynolds number and mixing strength of micro mixer is the development trend of micro mixer design. Based on the principle of asymmetric separation and recombination, a 3D- asymmetrical diamond passive micromixer is fabricated in this paper. The variation of mixing strength and mixing state is studied by means of numerical analysis and visualization experiment. It is found that in the range of low Re0. 01 ~ (10), the mixing between the two components is mainly diffusive mixing, and with the increase of re, The effect of flow velocity on the mixing strength is decreased, and in the range of higher velocity, the inertial collision between the unbalance microflows becomes the main factor affecting the mixing in the range of higher velocity. The mixing strength increases gradually with the increase of flow velocity and tends to be stable. The effects of the structure sizes such as wide slit ratio Ws / S, split angle 胃 and width to thickness ratio H / S on the mixing strength are analyzed. The variation of fluid mixing strength and channel pressure drop is considered comprehensively. It is determined that the optimum channel structure size is Ws / S _ 2, 胃 ~ (45 擄) H / S _ (0.5), and the mixing strength of the micro-mixer can be maintained above 78%. Compared with the traditional planar symmetrical split-type mixer, the mixing strength of the 3D-asymmetric diamond passive micromixer designed and fabricated has been greatly improved. The validity of the design structure is verified.
【作者單位】： 浙江工業(yè)大學特種裝備制造與先進加工技術教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(No.51775510,No.11372280) 浙江省科技廳公益項目(No.2016C31G2020052,No.2016C31G2020044)
【分類號】：TQ051.71

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本文編號：1611082