基于PDMS和玻璃材料的毛细管被动阀临界压力分析

• 作者: 刘永顺 吴一辉 张平 杜新
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 微流体 毛细阀 附加压力 Surface Evolver
• 年，卷（期）: 2011,（8）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1852-1858
• 分类号: TQ022.1|TH138.52
• 字数: 3943字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111908.1852

摘要

针对现有的数值仿真方法不能够准确地计算矩形截面毛细阀用亲水性很好的玻璃作盖板时的临界压力,提出了一种分析复合壁面毛细管被动阀临界压力的方法.使用Surface Evolver(SE)自由软件,通过设置和实际流动相符的边界条件,并监测在扩张段入口处接触角的变化范围,实现了对由玻璃盖板和PDMS微通道构成的被动阀的临界压力的计算.此时,接触线应该设置为可以进入到扩张段的侧壁上,而不能固定在扩张段入口处.对于深度为25μm,宽深比为2,4,8,16的毛细管被动阀,得到的临界压力分别为0.77,0.45,0.33,0.24 kPa.仿真结果和转台实验结果基本相符,证实了SE方法的有效性.文中分析了接触角对毛细阀有效性的影响,指出当通道和平板材料的接触角之和大于90°时,毛细阀才能控制流动.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张平	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室	180	2022	23.0	35.0
2	吴一辉	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室	126	1121	18.0	27.0
6	杜新	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室	13	31	4.0	5.0
9	刘永顺	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室	13	65	4.0	7.0