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微通道中液滴内部速度场的LBM模拟

中国科技论文在线, no. 12 (2010): 11-18

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Abstract

针对复杂的多相流动体系,构建了一套用于计算多相微流体的格子波尔兹曼模型方程,成功地对方形通道中的液滴流动进行了三维模拟,并对直通道和弯曲通道中不同的流动、混合机制进行了讨论。结果表明:在直通道中,混沌对流仅轴对称地发生在液滴中心轴的两侧,2个半区之间的混合仍通过分子扩散进行。在弯曲通道中,由于通道的几何转向,液滴流经通道时内部的流体会得以重新分布,内环流使得液滴内流体更为有效地进行混合。这种弯曲通道中的液滴内部的环流现象,可以强化微流体系统中的混合行为与反应行为。通过模拟的方法,揭示了微通道中液滴内部的流动机制,为微流动装置的设计和优化提供了理论基础。

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Data:

ENSimulation of velocity field inside the droplet in micro-channels by Lattice Boltzmann method
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