压电微喷辅助液滴的多物理场耦合与实验

• 作者: 孙立宁 王乐锋 范增华 荣伟彬
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 微操作 压电驱动 微喷 液滴 多物理场
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 页码范围: 56-61
• 页数: 6页
• 分类号: TP24
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201611009

摘要

针对微对象辅助释放的操作液滴需求,基于压电驱动的方法进行辅助液滴的分配控制,设计了压电微喷分配器,利用单脉冲压电激励实现非接触式分配,分析了单液滴的形成条件.基于多物理场法,建立压电微喷液滴的多物理场耦合模型,包括压电设备、流固耦合、层流和两相流模型,以此模拟液滴的形成进程,并分析影响液滴形成能力的因素.在构建的微操作系统平台上进行实验分析,结果表明,分配液滴的体积随着驱动电压的幅值和脉冲宽度的增大而增大,较大的参数值利于单液滴形成,与仿真结果分析一致.通过对控制参数的复合调节,所设计的分配器可分配3.5nL的最小液滴,满足微对象辅助释放的操作液滴要求.直径为200 μm的锡球和聚苯乙烯微球的辅助释放任务的实施,验证了所提出的方法和研制工具的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	荣伟彬	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	98	1491	23.0	33.0
2	孙立宁	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	379	7003	43.0	61.0
3	王乐锋	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	16	146	6.0	11.0
4	范增华	山东理工大学机械工程学院	8	5	1.0	2.0