微流控芯片通道壁面润湿性对微滴生成的影响

作     者：李洋 郑艳萍 梁帅 徐刚 LI Yang;ZHENG Yan-ping;LIANG Shuai;XU Gang

作者机构：郑州大学机械与动力工程学院郑州450001 广东顺德创新设计研究院佛山528311 

基　　金：国家自然科学基金(U1833116) 河南省高等学校重点科研项目(20A460023) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第23期

页      码：9799-9804页

摘      要：液滴微流控中芯片微通道的壁面润湿性是决定微滴生成的重要因素之一。为研究环烯烃共聚物芯片微通道表面润湿性对通道内微滴生成以及流体流动行为的影响,利用流体体积(volume of fluid,VOF)模型对聚焦流微通道中水和氟油两相流动行为进行数值模拟,并制备了接触角为30°、90°、120°梯度下的芯片微通道壁面开展实验研究,模拟与实验吻合良好。结果表明:在固定物性和结构参数下,壁面润湿性越弱,油包水微滴越容易形成,壁面的减阻特性随之增强,并且壁面的减阻特性导致90°比120°时微滴的生成频率低29.3%,直径增大8.3%;随着润湿性的增强,水相相对于氟油相的界面由凸变凹,30°时芯片生成微滴由油包水变成水包油;随着连续相毛细数(Ca)的升高,壁面润湿性对微滴生成的影响减小。

主 题 词：微流控芯片 VOF模型 壁面润湿性 毛细数 减阻特性 环烯烃共聚物 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

馆 藏 号：203104842...