基于微流控技术的新型PDMS平面微阀

针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究.微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺.测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量可以减少到0.1 mL/min,而微阀的正/反向流量比可以达到41:1,满足了微流体控制系统对流量调节的要求,可广泛应用于各种微流控系统中.     

塑料微流控芯片微通道热压成形机的研制

微通道热压成形机是大连理工大学微系统研究中心研制的塑料微流控芯片自动制造系统中的重要组成设备.文章介绍了塑料微流控芯片微通道热压成形制作工艺,对所研制的微通道热压成形机的机械结构、温度控制、压力和位移控制以及系统软件的设计特点进行了说明,给出了主要性能指标.微通道热压成形机既可以作为单独的设备使用,也可以与其他设备联成系统.     

液气射流泵扩散管内气泡尺寸的试验研究

在工作水压力小于500kPa的低压水射流情况下,通过取样法和摄像法试验研究了下喷式液气射流泵扩散管内部气泡直径范围,获得内部气液两相流动情况及气泡分布特性。在一定的孔口雷诺数下,不同气液比下扩散管中气泡直径范围约80%集中在0.6～1.3mm。测量不同孔口雷诺数下的气泡直径,在孔口雷诺数较小的情况下气泡直径变化明显,最大直径可以达到3mm左右。由试验结果可以看出,气液比的变化相对于工作压力的改变对气泡尺寸影响比较明显。液气射流泵作为气液接触、射流混合及反应的设备,用于气体的吸收和分离操作。其含气率和气泡分布以及相接触面积是内部射流混合的重要参数。研究结论和结果有利于进一步提高气液两相混合效果。     

半月形电极微液滴驱动的微流控芯片

针对目前数字微流控芯片驱动电压比较高的问题,本文对比传统的驱动电极结构,研制了一种可以降低驱动电压的半月形驱动电极数字微流控芯片.首先,基于介电湿润原理,分析微液滴所受介电湿润力和微液滴接触圆上有效三相接触线所对应弦长的关系.接着,对比分析了传统的方形、叉齿形驱动电极与提出的半月形驱动电极上液滴有效三相接触线所形成的弦长大小;分析得出3种驱动电极结构中半月形驱动电极所形成的有效弦长最大,从而表明半月形驱动电极的数字微流控芯片上介电驱动力最大.最后,利用设计制作的3种驱动电极介电湿润芯片分别实验验证驱动液滴的效果.结果表明,所研制的半月形驱动电极数字微流控芯片的最小驱动电压分别比方形和叉齿形驱动电极芯片降低了约37％和67％.另外,当有效驱动电压为60 V时,半月形驱动电极芯片上2μL去离子水微液滴的速度约为10 cm/s,分别是方形与叉齿形驱动电极芯片上液滴速度的3倍和2倍.得到的实验数据证明了半月形驱动电极数字微流控芯片实现了降低芯片驱动电压的目的.     

注射成型微流控芯片微沟槽成型质量的无损检测

针对注射成型的微流控芯片具有微沟槽深度成型质量好,宽度成型质量较差,而且各处微沟槽的宽度成型质量不均衡的特点,利用Matlab软件的图像处理工具箱开发了微流控芯片微沟槽显微平面图片的图像处理系统,实现了利用常用的光学显微镜对微沟槽的成型质量进行无损检测。引入人工干涉来进行高效图像去噪处理。根据提取的微结构轮廓点进行了微沟槽轮廓的曲线拟合,测量了微沟槽的开口宽度和底部宽度。对由微流控芯片微沟槽显微平面图片所得到的测量结果与由对微流控芯片进行切片检测所得到的测量结果进行比较,结果显示,两种方法得到的微沟槽开口宽度相差约4%,槽底部宽度相差约3%,说明微沟槽显微平面图片的测量结果能够满足注射成型工艺研究中微流控芯片微结构成型质量检测的要求。

     

微压印聚合物微流控芯片的传热分析研究

微压印是制造聚合物微流控芯片的主要技术之一,其加工过程中的工艺参数对聚合物微流控芯片成型质量具有重要影响。在聚合物微流控芯片压印成型机理研究基础上,对其压印过程中的热传导进行分析,建立了多层材料一维热传导的模型,并用有限元法进行温度响应求解,进而可获得压印加热时间等工艺参数。     

基于棉纤维的微流控通道装置的研制与应用

研制了一种基于棉纤维的线段微流控分离/分析通道装置,包括支架、加样系统、储液装置以及微流控线端固定器,可自由灵活组合,以适应各种实验需要的微流控分离/分析通道,并可控制液体流速,满足多通道进样的微流控分离/分析体系。应用于单通道混合染料分离、＂Y＂型通道测定土壤样品和水样中亚硝酸根含量以及复合线三通道同时测定土壤样品中铜和锌的含量,结果令人满意。自制的微流控通道装置制作成本低、携带方便、实用性强。     

基于单电动机驱动的微流控芯片及其控制系统的设计

为解决在低聚焦流速下实现微流控芯片的高效聚焦和快速筛选功能及微流驱动控制系统小型化、低成本等技术问题,设计了一种微流控芯片及其微流驱动控制系统。该微流控芯片由控制层、PDMS薄膜层、流体通道层和玻璃基底等4层组成,流体通道层设置有1个主通道和3个分选通道,微流驱动控制系统中的液流控制装置采用单电动机时序驱动3个柱塞泵工作,控制层的热膨胀微阀门控制3个分选通道的开关。该微流控芯片及驱动系统实现了不同检测物的自动检测、聚焦、前进、静止、归类和筛选等功能。     

基于三维激光扫描仪的立木材积测定方法研究

本文主要研究了三维激光扫描系统测定立木材积的方法.具体方法是先利用激光扫描仪获得点云数据,然后再利用AutoCAD软件建立立木模型,并导出立木胸径、树高等测树因子,最后计算出立木材积.将伐倒木实测数据与激光扫描仪获得的立木材积数据进行比较,结果表明,激光扫描仪测得的立木材积数据精度比较高,可以满足林业调查精度要求.     

基于气-液相变的等压压缩空气储能方法研究

风能和太阳能等可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点,不能大规模接入电网.压缩空气储能作为大规模储能技术可以调节电网负荷,削峰填谷,解决上述问题.目前压缩空气储能系统的压缩空气都是在体积恒定的容器中储存,压缩空气在释放时经过减压阀节流减压至预定的较低压力,浪费了大量的有用能,导致系统效率低,压缩空气利用率低.等压压缩空气...     

基于改进的可拓神经网络的人防工程空气质量评估方法的研究

使用可拓神经网络构建人防工程空气质量评估模型,在考虑空气污染因素较多时,训练可拓神经网络的过程运算量大、收敛困难.针对这种情况,引入灰色关联聚类理论,综合考虑空气污染物之间的内在联系,提出了基于灰色关联聚类性能优化的可拓神经网络空气质量评估方法.首先,使用灰色关联聚类方法计算空气污染物之间的相关度,并进行聚类分析.然后...     

基于PIC芯片的载重车空调控制器设计

本文针对大多数载重车空调手动控制的情况,开发了一款空调控制器。介绍了控制器的功能、硬件设计原理和软件编制规则。同时简要介绍了控制系统的抗干扰措施。该控制器经过实验验证,运行良好,极大改善了乘坐的舒适性。     

基于PTC通风型加热器的蓄电池恒流放电仪的设计

介绍了PTC通风型加热器的工作特性,通过对PTC通风型加热器的功率-通风量关系的分析,设计了一种新型的蓄电池恒流放电仪。     

基于疲劳理论的汽车空气悬架结构件的弯曲强度计算

针对某种型号客车的空气悬架，应用ANSYS软件对弹簧支架进行了有限元分析，计算了弹簧支架的应力、变形特性，在此基础上计算了弹簧支架的疲劳强度。     

基于CAN总线的商用车电控空气悬架控制与试验研究

设立了整车的控制策略,确定了空气悬架系统的CAN总线网络拓扑结构,选择了实现CAN总线节点功能的硬件,并进行相应的软件设计。构建空气悬架电控系统试验台架,对电控空气悬架系统的控制策略进行了有效性和实时性试验验证。     

基于CAXA和ADAMS的空压机工作机构运动仿真

在分析W2.85型活塞式空压机工作机构的基础上,运用CAXA实体设计软件完成了该机构的三维建模、虚拟装配.通过Parasolid传输标准将CAXA环境下的工作机构装配体模型文件导入ADAMS中,实现了活塞式空压机工作机构的运动学仿真.     

基于Isight平台的房车空调送风参数优化

为了提高房车空调夏季降温效果，对房车空调的送风温度、速度、角度进行优化研究。利用CFD方法对房车内流场进行数值模拟。应用k-e RNG湍流模型，合理的设置热力学边界条件，并引入太阳辐射模型。以Isight软件为优化平台集成Fluent软件搭建房车夏季降温多目标优化设计流程。通过最优拉丁超立方试验设计方法设计样本点，采用径向基函数神经网络建立近似模型，并结合NCGA遗传算法对不同送风参数进行多目标优化。在Pareto最优解集中选取最优折衷解，并通过CFD仿真和房车静态温度实验对比验证。结果表明：建立的近似模型能很好取代内流场仿真进行多目标优化，优化后的结果使房车内部能够获得更好的气流组织形式，温度场、速度场更加合理。     

基于SolidWorks的空气弹簧三维建模方法研究

介绍了空气弹簧的原理和刚度特性;运用SolidWorks软件建立了空气弹簧的三维模型,为空气弹簧的仿真分析打下了基础。