刘石磊， 吕玉山, 王　军, 胡玉珩

(沈阳理工大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110000)



叶序排布展开结构微混合器混合特性模拟分析

刘石磊， 吕玉山, 王军, 胡玉珩

(沈阳理工大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110000)

为了提高液体混合的效率，根据生物科学中的叶序理论，设计柱状叶序排布展开结构的微混合器。利用计算机对混合效果进行仿真，获得了叶序系数、微圆柱直径对微混合器混合效果的影响规律，微圆柱的叶序排布、矩阵排布、错位排布的混合效果进行对比。结果表明:微圆柱叶序排布的混合器混合效率最高，混合液体在混合通道中沿着顺时针和逆时针叶列螺旋沟槽流动，液体能更好的交互扩散流动,有利于液体混合。

微混合器； 液体混合； 叶序排布； 混合效率

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自20世纪90年代以来，微流控分析芯片在微流体技术、生物医学系统、分析化学等领域扮演了重要角色[1～4]。随着纳米材料以及微机电系统的迅速发展，人们对小尺度和快速过程领域进行了大量研究结构是微流控分析芯片研究的重要方向之一。对此，Bokenkamp D等人[5]在硅片上蚀刻 2 个串联的T 型微混合器, 可在10 s内实现氯乙酸苯酯水解反应的引发和终止。徐溢等人[6]研究了一种交叉分液汇合式微混合器，通过将液流分裂成多个薄层液流，可以缩短液流间扩散距离，在16 ms内可以使液体均匀混合。Liu R H等人[7]研制了一种三维蛇型通道混合器。Arnau B等人[8]发明了一种截流式微混合器,将整个通道划分为多个“细胞单元”，加大了流体之间的接触面积，有助于液体混合。……