声场驱动气泡增强微流体混合的数值模拟

发布时间：2022-11-06 14:40

　　微流体研究中,由于雷诺数较低,流体呈层流流动,流体混合主要依靠分子扩散,混合时间长,效率低,故流体混合成为亟待解决的问题。声场激振气泡可以有效促进流体混合,已经引起了广泛关注。本文模拟研究了声场作用下气泡振动对流体混合的影响,探索了微尺度流体在声场激振下的流动特性,分析了微通道高度、入口速度、气泡间距及布置方式对流体混合的影响。结果发现,微通道高度较低时,气泡振动可以更好地促进流体混合;入口速度较小时,流体在气泡附近滞留时间较长,混合较为均匀;气泡半径较大时,旋涡扰动增强,混合效率提高;两个气泡的混合效果优于单个气泡,而气泡间距对混合效率基本无影响;微通道高度较低时,气泡同侧布置和异侧布置对流体的混合效果相接近,随着微通道高度的升高,两种布置方式对混合效果的差异逐渐显现,异侧布置具有更好的混合效果。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 理论模型
    1.1 物理模型
    1.2 控制方程及边界条件
    1.3 物理参数
    1.4 网格无关性验证
2 结果与讨论
    2.1 流体流动瞬态混合特性
    2.2 微通道高度对混合性能的影响
    2.3 入口流速对混合性能的影响
    2.4 气泡半径对混合性能的影响
    2.5 气泡间距对混合性能的影响
    2.6 气泡布置方式对混合性能的影响
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微泡共振的快速微流体声学混合方法研究[J]. 赵章风,张文俊,牛丽丽,孟龙,郑海荣.  物理学报. 2018(19)
[2]基于微吸收器的CO2吸收过程研究进展[J]. 马学虎,梁倩卿,王凯,兰忠,郝婷婷,白涛,王亚雄.  化工进展. 2018(04)
[3]微流体燃料电池发展现状[J]. 张雁玲,王红涛,孟凡飞,雒亚东,凌凤香.  化工进展. 2016(01)



本文编号：3703682