微混合是指利用特征尺度在幾十至幾百微米的微混合器進(jìn)行流體操作和控制的科學(xué)技術(shù),具有反應(yīng)迅速、高效可靠、過程可控、試劑消耗少等特點,被廣泛應(yīng)用于生化分析、基因分析、細(xì)胞篩分、生物醫(yī)療、化學(xué)合成等領(lǐng)域。針對目前微混合器仍然存在功能單一、性能較差、操作繁瑣以及集成化程度低等問題,本文提出一種基于壓電驅(qū)動的集成式微混合器。該微混合器的驅(qū)動源為壓電微泵,微混合流道則基于SAR(分裂-重組)混合機理進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。由于微混合器結(jié)合了壓電微泵的輸出特性,并采用脈動混合模式,因此大幅提高了混合性能,具有性能優(yōu)異、操作簡單、主動性強、便攜性好的顯著優(yōu)勢。最后,利用仿真分析以及實驗測試的方法,證明了集成式微混合器具有優(yōu)異的混合能力。本文具體研究內(nèi)容如下:(1)對微混合技術(shù)及壓電微泵的工作機理進(jìn)行了理論研究。首先,闡述了微流體的特殊性質(zhì),并分析了影響微流體流動的無量綱常數(shù)及控制方程,進(jìn)而得出提高混合效果的理論依據(jù)——增大流體間接觸面積;隨后,提出了一種三相脈動混合方法,該方法具有高效、可控、穩(wěn)定的混合效果;最后,闡述了微流體驅(qū)動裝置(壓電微泵)的工作原理,優(yōu)選了壓電振子及微閥,并探討了其對微泵輸出流量、輸出壓...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1微混合器的分類微混合器的分類

?微混合器主要用于實現(xiàn)。微混合器根據(jù)是否存在，主動式微混合器壓力嘗電嘗熱嘗主動干擾；被動式微混合器微流道的結(jié)構(gòu)特性，誘發(fā)產(chǎn)生混沌對流微混合器的流道流體間混合效果。與被動式可大幅降低混合時間等。本節(jié)擬主動式微混合器驅(qū)動微混合器[18]等提出了一種部分磁性流體，外部拌器”，同時隨著磁....

圖1.4電滲流驅(qū)動微混合器驅(qū)動微混合器驅(qū)動微混合器

┘擁轎揮諢旌锨??磁場（圖1.3b），磁性顆粒達(dá)到了加速混合的目的王瑞金提出的磁流體微混合器驅(qū)動微混合器[20]設(shè)計了的驅(qū)動源，設(shè)計其工作方法是通過控制混合方腔上下壁面腔內(nèi)流體產(chǎn)生不同渦流形態(tài)壓力擾動式微混合器Niu和Lee[21]1.5所示。在微流道內(nèi)進(jìn)行周期擾動吉林大學(xué)唐春秀....

圖1.7超聲波驅(qū)動微混合器超聲波驅(qū)動微混合器

┥⒆饔?moleculardiffusion以及折疊（被動式微混多個壓電微泵自循環(huán)流動。同流體的混合效果。主動式微混合器了一種基基于聲表面聲沖流內(nèi)部進(jìn)行主，因此流混合效果比較被動式微混合器不需要混合溶液的目的。由于被動式微混合器（folding)來加強流體根據(jù)工作方式的不同，主要....

圖1.9M.SadeghCheri等提出提出的流道中布置周期擋板的微混合器流道中布置周期擋板的微混合器流道中布置周期擋板的微混合器

器中(1)T通道任務(wù)者最大區(qū)此，由于作用(2)器，如圖值分析和實驗周期性能(3)SAR該類型果得到得到縮減微混合生混沌分裂器中微流道的T-Y型微混合器T-Y型微混合器大多用于入口通道處，主要用于任務(wù)，如圖1.8者最大區(qū)別僅為入口角，T型可以看由于兩者只是作用，致使混合過程混沌對流....

本文編號：3898983