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| 电磁式微流体动态混合器的动力学数值模拟 | |
| 引用本文： | 李淑娴,吴一辉,宣明.电磁式微流体动态混合器的动力学数值模拟[J].光学精密工程,2005,13(2):127-134. |
| 作者姓名： | 李淑娴 吴一辉 宣明 |
| 作者单位： | 1. 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039 2. 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033 |
| 基金项目： | 国家863MEMS重大专项(No.2003AA 3 A19)、(No.2004AA404250)，中国科学院二期创新“微型生化分析系统关键技术研究”资助项目 |
| 摘 要： | 从提高电磁式聚合物膜微流体动态混合器的混合性能出发,利用结构动力学理论对聚合物膜进行数值模拟,给出了其模态及谐响应分析结果;然后将其数值模拟结果耦合在流体动力学数值模型上,利用计算流体动力学理论对微腔内液体的流动特性进行了分析,得出低阶振动模式下的Re。对以数值模拟为依据制造的混合器进行了水与红墨水的混合试验。仿真与试验获得了相吻合的研究结果:二阶振动时Re最大;当激振力振动频率在二阶自然频率附近时,混合液体振动最剧烈,混合最理想;振动剧烈程度是由振幅、频率共同决定的。 |
| 关 键 词： | 微流体动态混合器 数值模拟 模态 谐响应 计算流体动力学 |
| 文章编号： | 1004-924X(2005)02-0127-08 |
| 收稿时间： | 2005-02-08 |
| 修稿时间： | 2005年2月8日 |
Dynamic numerical simulation of a electromagnetic microfluidic active mixer |
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| LI Shu-xian,WU Yi-hui,XUAN Ming.Dynamic numerical simulation of a electromagnetic microfluidic active mixer[J].Optics and Precision Engineering,2005,13(2):127-134. | |
| Authors: | LI Shu-xian WU Yi-hui XUAN Ming |
| Affiliation: | 1. State Key Lab of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033,China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039,China |
| Abstract: | The dynamic analysis was applied to a microfluidic polymer membrane active mixer in order to optimize its design and improve its performance. The results of the modal and harmonic response analysis were given,which were coupled into the fluid field, giving the R_e of the first substep vibration and the maximum R_e in the second substep. From mixing experiments, the best mixing took place also in the second substep. The results from simulation and experiments matched well,which proves that the simulation is feasible, and the degree of vibration depends on both amplitude and frequency. |
| Keywords: | microfluidic active mixer numerical simulation modal harmonic response computational fluid dynamics |
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