被動式微混合器的數(shù)值研究及優(yōu)化.pdf

1、被動式微混合器是微系統(tǒng)領(lǐng)域的一個熱門的問題，本文應(yīng)用計算流體力學(xué)的方法對簡單直通道微混合器、交錯人字型微混合器兩種典型的被動式微混合器進行數(shù)值模擬及優(yōu)化，探究其混合機理和性能。
　　對于簡單直通道微混合器(SCM)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)混合的原因就是依靠流體分子間的擴散。雷諾數(shù)(Re)不變時，Sc數(shù)越小，混合質(zhì)量越好;Sc數(shù)不變時，Re數(shù)越大，混合質(zhì)量越差;且Re數(shù)越大，不同Sc數(shù)情況下的混合不均勻度的值越接近，混合不均勻度值的波動對較高雷諾

2、數(shù)不敏感。
　　對于交錯人字型微混合器(SHM)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部由于溝槽的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一種具有共存且周期性交替出現(xiàn)的一大一下兩渦的雙螺旋流動;混沌對流效應(yīng)大大提高了混合效率，使其混合質(zhì)量遠高于SCM;選取非對稱度與溝槽角兩種幾何參數(shù)進行研究，驗證了使混合質(zhì)量較高的最優(yōu)參數(shù)組合。
　　對SHM進行優(yōu)化，得到了一種新的結(jié)構(gòu)，證明其混合效果好于傳統(tǒng)SHM，并且雙壁面溝槽SHM的混合質(zhì)量比前兩者都要好;對于SHM這種混沌對流式微混合器，混