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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
张平  徐磊  邓永波 《光学精密工程》2011,19(12):2919-2926
分析了由亲/疏水性不同壁面组成的微通道内毛细流动的动态效应对台阶阀截止功能的影响和在台阶阀截止过程中毛细流动动态效应与台阶阀前微通道长度的关系.根据毛细被动阀的工作原理和能量守恒原理,得出台阶阀有效截止时,台阶阀前微通道临界长度的计算公式.通过数值仿真得到临界长度所对应的计算长度,当台阶阀前微通道实际长度大于等于计算长...  相似文献   

2.
对铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的传热与流动特性进行了分析。比较了不同体积分数的铜-水纳米流体在深宽比分别为0.3和0.5的凹槽微通道中的温度和速度分布,分析了体积分数和凹槽深宽比对凹槽微通道中铜-水纳米流体的传热系数和流体输运动力因子的影响。凹槽强化了微通道对流传热,与平板型微通道相比,铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通通内呈现出不同的传热特性。纳米流体体积分数、流体输运动力因子和凹槽深宽比对凹槽强化微通道传热影响较大。分析结果与已有的实验结果符合较好。  相似文献   

3.
随着宽禁带功率芯片的使用,电子设备正朝着高性能化、高速度化以及高集成度化的方向发展,因此,高效散热问题亟待解决。微尺度通道内液体特殊的流动特性、尺度效应,可集中散发大量热量,为电子设备高效能散热开辟新的途径。文中针对金属微通道散热单元,开展金属微通道结构UV-LIGA 精密成形关键技术研究,突破了大厚度胶膜图形制备和铜微结构精密电铸成型技术难点,成功制备了特征宽度为100 滋m,深宽比不小于5 的铜质微通道基板样件,实现金属微通道构件高效率、高质量成形。  相似文献   

4.
考虑完全开放的微管道中液体输运不稳定,不利于生物气溶胶采样和监测的自动化集成,本文提出了用覆盖有疏水网的开放微管道来实现液体的可靠输运.通过理论分析得到了该微管道液体输运特性的估计公式,并用水作为试验介质对其输运特性进行了实验分析.分析实验显示,开放微管道中液体输运的稳定性依赖于栅网特性、液体性质和流动速度、管道尺寸和表面特性.栅网表面疏水性越好,孔径越小,微管道中液体的最大许可压强就越大,液体输运就会越稳定.对于孔径50 μm、表面涂覆有Teflon的栅网,最大许可压强可达2000 Pa.管道中的最大许可流速取决于管道尺寸和最大许可压强;对于较浅、较长的管道,最大许可流速较小.当液体流过干的疏水管道时,液体的表面张力会阻碍流动,管道截面尺寸越小,表面张力的阻碍效果越明显.  相似文献   

5.
设计并搭建了沸腾换热试验台,采用TH5104红外热像仪测量微通道壁面温度来研究混合制冷工质在微通道内的沸腾换热特性.测量试件是一外径为1.22 mm,内径为0.86 mm,长为200 mm的不锈钢单圆管.实验利用红外热像仪测量并记录下质量流量为1 726~8 635 kg/m2·s,热流密度为65~231 kW/m2时壁面温度的变化情况.实验分析和讨论结果显示:微通道壁面的温度分布沿着轴向变化有明显的规律性;水平微尺度通道内流动沸腾过程中,试件前后段有较大的温差效应,温差的正负与热流密度的大小有关;壁面温度的变化与热流密度、管内工质的流型和换热形式关系密切,流型越复杂,壁面温度变化越剧烈.  相似文献   

6.
燃料电池超薄钛极板细密微流道的深宽比高、成形难度大,单步冲压成形工艺难以满足其精密制备要求。提出采用多工步成形方法提升微流道成形深度和精度,以实现超薄钛极板微流道制备。通过实验发现,单步成形流道极限深度为438.07(TD)和388.8μm(RD),极限深宽比为0.46。而通过设计两步成形,极限成形深度分别提升至657.30和640.33μm,极限深宽比达0.71。此外还分析了多步成形材料流动过程,讨论了多步成形的特点和规律。  相似文献   

7.
研究非极性流体在微通道内的流动特性。采用的微流动实验台通过测量不同极性液体流过矩形截面微通道中流量与压力,分析了不同极性流体的阻力特性。结果表明:对分子量较小的极性液体,微通道内流量-压差关系符合Hagen-Poiseuille定律,连续介质模型仍适用于微米尺度微通道;对分子量较大的非极性液体,常规理论在预测微通道内流量-压差、摩擦阻力系数-雷诺数关系时存在较大误差,须进行修正。  相似文献   

8.
针对流体在纳米通道的微尺度流效应,采用分子动力学方法以SPC/E水分子为纳米流动介质,分别计算模拟其在不同纳米结构的微通道内的润湿接触状态和Poiseuille流动行为,研究通过微通道壁面微纳结构改变而导致的不同润湿状态起到的滑移减阻效应.结果表明:纳米结构的周期性增加,会使得壁面的亲疏水性呈现马太效应,从而达到润湿性控制的目的.增加壁面亲水性,会使主流区密度、流体速度和滑移速度都减小;在增加壁面疏水性的过程中,主流区的密度增加;并且流体的状态由Wenzel向Cassie转变,流体速度和滑移长度先减小后增加;而亲疏水转变过程中,随着表征接触角的增加,当动静态流体与壁面的接触状态相同时,流体流动的壁面摩擦因数值呈现单调递减趋势;而当动静态流体与壁面的接触状态存在差异时,摩擦因数会出现轻度无规律波动.  相似文献   

9.
搭建了一套测试微通道性能参数的循环换热试验系统,介绍了组成该系统的微通道换热器、模拟芯片、微型泵、恒温装置以及控制测量等部件.以水为介质,对三种不同结构型式微通道换热器的传热及流动性能进行了试验研究,测量了进出微通道换热器的冷却液流量、温度和压差以及模拟芯片表面多个测点的温度等参数,获得了微通道换热器内的流动阻力和传热特性.  相似文献   

10.
无掩膜流动刻蚀技术研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了实现玻璃材料高深宽比微结构的加工,提出了一种基于微尺度下流体分层流动现象的微流道内无掩膜流动刻蚀方法。通过对玻璃基体材料进行大量的工艺实验,明确了流动参数对于刻蚀成型微结构深宽比、侧壁形状、刻蚀速率的影响。证明了可以通过改变刻蚀剂与隔离剂的流动参数实现对成型微结构形貌的控制。实验结果表明约束流动刻蚀工艺可以在玻璃基体材料上加工出形态复杂、大深宽比的微结构,微结构的形貌取决于微流道中流体的流速。本实验的结果对于微尺度下分层流动的特性研究有一定的参考价值,并可为解决各向同性材料的微结构加工难题提供有效的解决方案。  相似文献   

11.
塑料电泳芯片具有绝缘性、透光性好、价格便宜、成型容易和批量生产成本低等优点,是一种新型微型分析装置。研究塑料电泳芯片热键合工艺过程和工艺参数,通过试验建立微通道变形与热键合温度、压力、时间和模压工艺参数的关系,由此提出减小微通道变形的方法,对于完善塑料电泳芯片结构设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。  相似文献   

12.
塑料电泳芯片微结构模压的试验研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
塑料电泳芯片具有绝缘性、透光性好,材料价格便宜,成型容易,批量生产成本低等优点,是一种新型微型分析装置。研究塑料电泳芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数,通过试验建立微通道尺寸与模板微凸起尺寸和模压工艺参数的关系,在此基础上提出了一种新的模压工艺,对于完善塑料电泳芯片结构设计和制作的基本理论和基本技术均有较大意义。  相似文献   

13.
利用正交函数法对定热流密度加热、壁面温度在周向可任意变化条件下,气体在微矩形槽道内的热充分发展滑移流动的换热特性进行理论分析,获得相应条件下的Nu数计算方法及换热特性,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及不同加热条件对微矩形槽道内滑移流动换热性能的影响。结果表明,在任何加热条件下,微矩形槽道内的平均Nu数均低于相同加热条件下大尺度矩形槽道中的Nu数,且随Kn数的增加而减小。高宽比越小,平均Nu数下降越大。在相同的高宽比和Kn数下,单边加热条件下的换热性能相比相同加热条件的常规大槽道内的换热性能下降最小。  相似文献   

14.
In this research work, microchannels have been fabricated utilizing multi-pass CO2 laser processing on Poly-methyl meth-acrylate (PMMA) substrates. CO2 laser engraving machines are cost effective and less time consuming compared to other tools and methods of fabricating microchannels on PMMA. However, the basic problem of low surface finish of the microchannel walls still restricts thus fabricated product from many potential applications. In this work, experimental and theoretical investigations of multi-pass CO2 laser processing on PMMA have been conducted. A number of experiments were performed to establish the relationship between laser power and scanning speed with microchannel parameters like width, depth, heat affected zone, surface roughness and surface profiles. Experiments were conducted at four different power settings with 50 mm/s of constant scanning speed and seven numbers of passes in each setting. Changes in thermo-physical properties of PMMA were observed for as-received PMMA sample and PMMA sample residing in heat affected zone (HAZ) for first pass and secondary passes respectively. Effect of different numbers of passes on microchannel width, depth, HAZ and surface roughness were explored for different power setting. Microchannel profiles resulting from different numbers of passes have been compared. Energy dispersive X-ray analysis was performed to determine elemental composition after each pass. Many advantages of multi-pass processing over single-pass processing were recorded including high aspect ratio, low heat affected zone, smoother microchannel walls and reduced tapering of microchannels. An energy balance based simple analytical model was developed and validated with experimental results for predicting microchannel profiles on PMMA substrate in multi-pass processing. Multi-pass processing was found to be time and cost effective method for producing smooth microchannels on PMMA.  相似文献   

15.
This work presents the implementation of a thick SU-8 layer as a mask in the microabrasive jet machining (μ-AJM) process. A microchannel with an aspect ratio of 0.33, which was obtained in this work, had an arc-shape with a width of 190 μm and a depth of 70 μm. The process phenomena that are important for achieving a qualified microchannel for microfluidic applications are discussed. By using the repeated sequence of steps proposed in this paper, three-dimensional microchannels on a single glass slide can be fabricated.  相似文献   

16.
针对微型器件封装对非接触式微胶量的需求,研制了压电驱动微点胶器,利用压电陶瓷管挤压毛细管产生的瞬时变形实现了微胶滴的分配。分析了毛细管内的流体行为及液滴形成条件;基于多物理场耦合的方法,建立了压电微喷的三设备(压电陶瓷、毛细管、胶体)耦合模型。然后,讨论了驱动电压、喷嘴直径、胶体黏度对控制胶滴形成的影响。在构建的实验平台上,开展了控制胶滴形成的实验研究。分析了多控制参数(喷嘴直径、胶体黏度、电压幅值、脉冲宽度)的复合作用,通过匹配相应的参数实现了pL级微胶滴的非接触式分配。实验结果显示:使用黏度为30mPa·s胶体,直径为10μm的喷嘴,在驱动电压幅值为50V,脉冲宽度为37μs等参数配置下,可获得最小胶滴的体积为8.31pL。实验结果验证了所提出方法和研制工具的有效性。  相似文献   

17.
几何尺寸对矩形微通道液体流动和传热性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘赵淼  逄燕  申峰 《机械工程学报》2012,48(16):139-145
基于连续介质方法数值研究液体在不同几何结构微通道中的流动和传热性能。在相同热边界条件下,通过比较水力直径、通道长度和宽高比等几何参数对液体微流动的影响,得到各参数对泊肃叶数(Po)和努塞尔数(Nu)的影响关系。研究发现,截面宽高比越大,Po数越小,且雷诺数对泊肃叶数基本无影响;雷诺数(Re)小于500情况下,水力直径小于0.545 mm时,Po数随水力直径减小而减小,水力直径大于0.545 mm时,水力直径变化对Po数基本无影响;Po数不随通道长度变化而变化,但略受流动雷诺数影响;在Re=20~1 800时,Nu数正比于水力直径和宽高比,但是通道长度对Nu数的作用受流动Re数的影响;在通道材料和流动介质相同的条件下,Nu数和Re数之间的关系受通道几何参数的影响,并且拟合得到其关系式。  相似文献   

18.
现有的粘结法制备工艺存在混合不均等问题,且磁介质相和磨粒相在破碎过程中会发生分离,易造成浪费,为此,提出了一种新的粘结法磁性磨粒制备工艺。在相同条件下,运用两种不同工艺分别制备了两种磁性磨粒,并进行了实验研究。采用扫描电镜、三维超景深显微镜观测试件表面,并用电子天平测试试件光整加工前后的质量变化。实验结果表明,采用新粘结法工艺制备的磁性磨粒对试件进行光整加工10 min后,表面粗糙度值Ra从0.800 μm减小到0.076 μm,材料去除率的最大值为0.67 μm/min。与现有粘结法工艺制备的磁性磨粒相比,新粘结法制备的磁性磨粒的微观结构良好、各成分分布均匀,加工性能更加优异。  相似文献   

19.
提出了一种基于电场驱动微尺度3D打印制备蜡基材料微结构的工艺。通过脉冲直流产生自激发静电场驱动皮升级体积石蜡微滴喷射沉积成形;研究了打印参数如气压、电场强度、脉冲频率及占空比等因素对于蜡模打印的影响;优化实验参数,制作了可用于PDMS转印的石蜡微模板,模板线宽为61.25 μm,高度为44.13 μm;结合微转印技术和等离子改性技术制作了微米级微流道芯片样件,并通过实验验证了其具备微流控芯片的基本特征。  相似文献   

20.
Flow-restricted Etching Method on Isotropic Substrates and Its Mechanism   总被引:1,自引:1,他引:0  
With the development of analytical instrumentation to minimization,integration and automation,the microfluidic chips,which are more integrated,complex and diversified,have been applied widely on the manufacturing of analytical instrumentation.However,the present photolithography-based microfabrication technology,which is only able to pattern microchannels with simple inside structures,can not follow the rapid development of requirements.For solving the problem,a fabrication method based on the restricting effect of laminar flow is proposed for the micro etching on isotropic substrates.Experiments were conducted inside glass-based microchannels,in which certain etchant was used to form complicated microstructures.The flow parameters' effects on the aspect ratio,side wall profile and etching rate were revealed by the experiments.The experimental results reveal that the topography of micro structures patterned with the restricted flow etching method is mainly determined by the flowrates of separator and etchant.The computational fluid dynamics(CFD) model on the interface between multiple streams was established for the etching process,and analysis on the causes of various micro topographies was conducted based on the CFD simulation results.The experimental data consisted with the simulation results very well.The investigation depicted in this paper indicate that the flow restricted etching method provides sufficient references for the research and understanding on the mass transport at the liquid-liquid surface in the microchannel and can be used to pattern complex micro structures with high aspect ratios,meantime,it greatly enriches the microfabrication technology for microfluidic chips.  相似文献   

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