【摘要】：表面微結(jié)構(gòu)陣列可用于調(diào)控微間隙中液體的流動(dòng)行為、運(yùn)動(dòng)阻力和混合特性等.本文采用石英晶體微天平實(shí)驗(yàn)研究了微凹坑和微圓柱陣列以及微結(jié)構(gòu)表面形貌對(duì)近壁面層液體運(yùn)動(dòng)行為的影響.石英晶體微天平的系統(tǒng)頻移和半帶寬變化與近壁面層液體的運(yùn)動(dòng)行為密切相關(guān),研究顯示,表面微凹坑傾向于受限液體的運(yùn)動(dòng),因此微凹坑表面引起的頻移絕對(duì)值明顯大于與其具有相同特征尺寸的微圓柱表面,且均大于光滑表面.粗糙表面結(jié)構(gòu)會(huì)明顯地增加近壁面區(qū)域液體運(yùn)動(dòng)的紊亂程度,因此具有粗糙頂部的二級(jí)微圓柱表面引起的半帶寬變化明顯大于與其具有相同特征尺寸的微圓柱表面,且均大于光滑表面.該研究為微流道表面陣列微結(jié)構(gòu)形式的選擇提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù).
[Abstract]:The surface microstructure array can be used to control the flow behavior, motion resistance and mixing characteristics of the liquid in the microgap. In this paper, the effects of micro-concave pit, micro-cylindrical array and micro-structure surface morphology on the liquid motion behavior of near-wall layer have been studied by quartz crystal microbalance experiment. The system frequency shift and half-bandwidth variation of quartz crystal microbalance are closely related to the movement behavior of the liquid near the wall. It is shown that the micro-pits on the surface tend to restrict the movement of the liquid. Therefore, the absolute value of the frequency shift caused by the micro-concave surface is obviously larger than that of the micro-cylindrical surface with the same characteristic size as that of the micro-concave surface, and both are larger than the smooth surface. The rough surface structure can obviously increase the disturbance degree of the liquid movement near the wall, so the half-bandwidth change of the second-stage microcylinder surface with the rough top is obviously larger than that of the microcylindrical surface with the same characteristic size as that of the two-stage microcylinder surface with the same characteristic size. And all of them are larger than smooth surfaces. This study provides an experimental basis for the selection of microchannel surface array microstructure.
【作者單位】： 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：中央高校基本業(yè)務(wù)費(fèi)(批準(zhǔn)號(hào):FRF-TP-15-084A1) 中國(guó)博士后科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):2016M591067) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2012CB934101) 國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51375254)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O35

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