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PDMS微流控芯片中焦耳热效应的数值研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(No.50536010);上海市科委重点项目(No.05JC14025) 致谢 新加坡南洋理工大学的Charles Chun Yang教授对本课题的支持.
中文摘要:

用数值模拟的方法对矩形通道微流控芯片中由于焦耳热效应而产生的温度场分布进行了分析。通过求解耦合的动量以及能量方程,得到了PDMS/PDMS芯片中温度场的瞬态发展过程。对稳定状态下不同缓冲溶液浓度,底片材质以及厚度的芯片中的温度场分布也做了比较和分析。结果表明,相比于PDMS/PDMS芯片,相同条件下PDMS/玻璃芯片中的焦耳热效应会减小很多,而缓冲溶液浓度以及芯片厚度对缓冲溶液的出口平均温度也有显著影响。最后提出了减小焦耳热效应的方法。

英文摘要:

The temperature field caused by Joule heating effect in microfluidic chip with rectangular microchannel was analyzed by numerical simulation. The transient temperature distribution in PDMS/PDMS microfiuidic chip was obtained by solving the coupled momentum equation and energy equation. The steady temperature field in microfluidic chips with different buffer concentrations , substrate materials and cover thicknesses were also compared and analyzed. It is found that the Joule heating effect in PDMS/glass microfluidic chip is much smaller compared with PDMS/PDMS microfluidic chip, and the buffer concentration, as well as the cover thickness, also has significant effect on the exit cross-section mean temperature of the buffer. The methods to decrease the Joule heating effect were also presented.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 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,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026