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基于数值模拟的液滴式微混合器性能研究
  • ISSN号:1671-4628
  • 期刊名称:《北京化工大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TQ051.7[化学工程]
  • 作者机构:北京化工大学机电工程学院,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金(51203010); 北京市自然科学基金(2131003)
中文摘要:

基于有限体积法,建立了直通道、V形通道和U形通道3种不同结构的液滴式微混合器模型,并采用流体体积函数(VOF)和用户自定义标量方程(UDS)模型模拟微混合器的混合过程。模拟结果表明,在经过10 ms混合之后V形微通道的混合效果最好,混合度高达99.5%,但其单位长度消耗的能量最多;U形和V形微混合器均利用弯道对液滴内部造成扰动,从而促进混合并且明显提升了混合效率;直通道微混合器仅靠扩散作用进行混合,混合效率低。

英文摘要:

In this paper,micromixer models with three different structures,namely straight channel,U shaped and V shaped micromixers,have been built based on the finite volume method.The volume of fluid( VOF) model and user defined scalar( UDS) model were used to simulate the mixing process in the micromixers.Simulation results showed that the mixing effect in the V-shaped micromixer is the best and the mixing degree can reach 99.5% after10 ms of mixing,but the energy consumption per unit length in the micromixer is also the highest.Both the Ushaped micromixer and the V-shaped micromixer use a bent micro-channel to cause disturbance in the droplet,so the mixing effect is promoted and the mixing efficiency is also significantly improved.In contrast,the straight channel micromixer involves only mixing by diffusion,and the mixing efficiency is low.

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期刊信息
  • 《北京化工大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:北京化工大学
  • 主编:刘振宇
  • 地址:北京市北三环东路15号
  • 邮编:100029
  • 邮箱:bhxbzr@126.com
  • 电话:010-64434926
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4628
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4755/TQ
  • 邮发代号:82-657
  • 获奖情况:
  • 1999年教育部优秀科技期刊二等奖,1997年第二届全国科技期刊评比三等奖,1995年全国重点高校自然科学学报二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊,首届高校优秀科技期刊,全国石化行业优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9420