1、微流控芯片技術(shù)是當(dāng)前分析科學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn)研究方向,已成功應(yīng)用于分析化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域.微混合器是其重要組成部分和作用形式.對(duì)于微系統(tǒng)中的混合反應(yīng)體系,沒(méi)有混合就沒(méi)有反應(yīng),混合不完全則反應(yīng)不能完成,混合時(shí)間成為限制反應(yīng)完成時(shí)間以至整個(gè)系統(tǒng)分析時(shí)間的瓶頸.因此在微尺度下的高效混合具有十分重要的意義,如何得到高效混合是目前重要研究課題之一.雖然根據(jù)不同的理論和思路已設(shè)計(jì)了各式各樣的微混合器,例如連續(xù)混合器、混沌混合器等,但至今善未有統(tǒng)一的理論和

2、實(shí)驗(yàn)規(guī)律指導(dǎo).影響微流體混合的因素很多,就微管道而言,主要有管道的截面形狀、管道內(nèi)流體流動(dòng)的速度流型、以及管道的構(gòu)型.本論文采用數(shù)值模擬的方法,即流體力學(xué)分析軟件FIuent模擬兩液流的混合,對(duì)微流體混合的影響因素進(jìn)行分析: 1.管道截面形狀對(duì)混合的影響:主要分析了相同微流體擴(kuò)散距離的條件下,矩形管道截面不同特征長(zhǎng)度的影響,以及方形、圓形、正三角形不同截面形狀的影響.模擬結(jié)果表明正三角形截面最有利于混合； 2.速度流型對(duì)

3、混合的影響:主要比較了三種速度流型,即拋物線流、塞狀流以及凹面流型流動(dòng)狀態(tài)下兩種屬性相同或不同的流體的混合程度.模擬結(jié)果表明,拋物線流型最有利于混合,這與習(xí)慣思維不同.微流體混合時(shí)可采用壓力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)； 3.混合管道構(gòu)型對(duì)于微流體混合的影響:主要分析了彎曲管道的不同轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)角組合的效果,以及蜿蜒型管道的不同蜿蜒形狀,即折線形、圓弧形、直拐角形,對(duì)混合的影響,得到一些規(guī)律.總之,微混合器是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一,本文利用數(shù)值模擬的方法,