对称Y型分岔微通道微滴分裂数值模拟与实验探究

摘要：

利用ANSYS Fluent软件中的两相流VOF模型,建立了微流控芯片中微滴通过对称Y型分岔微通道的三维动力学模型,实现了微滴流动的动态模拟,微滴界面演化的模拟结果与实验结果相吻合验证了该模型的有效性.通过该模型研究了微滴通过对称Y型分岔微通道的分裂行为和微滴分裂过程中压力场、速度场的演化过程,揭示了微滴在4种不同流型和不同阶段下的破碎机理,得到了微滴各流型与毛细数Ca和微滴尺寸之间的关系;根据模拟得到的各类流型数据,在MATLAB中拟合得到了该模型下微滴破裂与非破裂边界的预测方程.研究结果不仅为微滴分裂提供了一种简便有效的方法,在生物医学、能源化工及食品工程等领域也具有潜在应用价值.

关键词：微流控;微滴生成;液滴分裂;数值模拟;Y型分岔

所属期刊栏目：43

分类号：O35(流体力学)

资助基金：河南省高等学校重点科研项目20A460023

在线出版日期：2022-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：55-61