微柱群多孔介质内部流场的实验研究

摘要：

用PDMS加工了5个宽2 mm、深100μm、长4 cm的微通道,其内部充满方形排列的微柱群形成多孔介质模型,采用微流体粒子图像测速仪(Micro-PIV)获得该多孔介质内速度场的分布,在此基础上计算了剪切应力,得到剪切应力场分布及其均方根.实验结果表明,速度分布具有较好的对称性,符合低雷诺数条件下的流动规律.速度值沿展向呈现类谐波的周期性变化规律,不同流向位置的速度幅值不同.靠近圆柱壁面的对称位置存在两条流线,其上流速保持不变.由剪切应力分布可看到近壁区存在较大速度梯度,剪切强度与雷诺数成正比,与孔隙率的三次方呈近似反比关系.

关键词：微柱群、多孔介质、微流体粒子图像测速仪、速度场、剪切应力

所属期刊栏目：24

分类号：O357(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11172287;浙江省高等学校中青年学科带头人学术攀登项目

在线出版日期：2014-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：387-392