動態(tài)接觸角對水銀微流體慣性開關(guān)的影響
本文選題:慣性開關(guān) + 微流體; 參考:《機械設(shè)計與研究》2014年02期
【摘要】:針對傳統(tǒng)微機械開關(guān)存在信號跳變、觸點易磨損等缺點,設(shè)計了一種基于MEMS技術(shù)的水銀微流體慣性開關(guān)。為了更準(zhǔn)確地反映微通道中水銀液滴在慣性力作用下的動態(tài)響應(yīng)歷程,基于Bracke、Jiang和Seebergh動態(tài)接觸角模型編寫用戶自定義函數(shù)(UDF),并根據(jù)VOF-CSF多相流數(shù)值計算方法,采用FLUENT軟件討論了動態(tài)接觸角對開關(guān)閾值特性和響應(yīng)時間的影響,模擬了水銀液滴在微通道中連續(xù)變形的動態(tài)過程。仿真結(jié)果表明,分別采用Bracke、Jiang和Seebergh模型所得閾值加速度之間的偏差較小,另外與設(shè)置靜態(tài)接觸角相比,三種不同模型使得閾值加速度分別增大了4.3%、3.2%和5.4%。
[Abstract]:A mercury micro fluid inertial switch based on MEMS technology is designed to overcome the disadvantages of signal jump and easy wear of contact in traditional micromechanical switch. In order to more accurately reflect the dynamic response history of mercury droplets in microchannels under the action of inertial force, based on Bracke-Jiang and Seebergh dynamic contact angle model, the user-defined function UDFF is compiled, and the numerical calculation method of VOF-CSF multiphase flow is presented. The effect of dynamic contact angle on the threshold characteristics and response time of the switch was discussed by fluent software. The dynamic process of continuous deformation of mercury droplets in microchannels was simulated. The simulation results show that the bias between the threshold acceleration obtained by using Bracken Jiang and Seebergh models is small. In addition, compared with static contact angle, the threshold acceleration increases by 4.3% and 5.4% respectively by the three different models.
【作者單位】: 西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院;中國工程物理研究院電子工程研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金委員會和中國工程物理研究院聯(lián)合基金資助項目(11076024) 四川省教育廳重大培育基金資助項目(07ZZ038);四川省教育廳重大培育基金資助項目(11ZA216)
【分類號】:TH703
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1999699
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