摘要：将微管道换热器抽象成多孔介质模型,由Brinkman-extended Darcy方程出发,分别按照双方程模型和单方程模型进行求解,以得到微管道内流体的速度场和温度场分布,并对单方程模型和双方程模型的解析解进行了对比,讨论了微管道高宽比和有效导热系数比对流动与传热的影响。证明了由基于多孔介质双方程、单方程模型所得的解析解均可用于预测微管道换热器中的容积平均速度与温度分布。利用基于多孔介质双方程模型还可得出微管道换热器的总热阻和优化设计结构,结合硅衬底上的多路感应耦合等离子体刻蚀工艺加工出了经结构优化的硅制微管道换热器。在满足局部热平衡条件下,基于多孔介质单方程模型更适用于实际工程计算,不必经由预先的试验确定换热系数。

摘要：不同形状微尺度管道(圆形、六边形、半圆形、不同宽高比的矩形)中的气体流动特性是微机电系统设计最为关心的问题之一．文中利用信息保存(IP)方法和直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法进行研究,给出两种方法的计算结果相互符合,并与其它研究者的BGK模型方程计算结果进行了比较．对于微尺度管道中关心的低Mach数流动, IP方法的统计收敛效率明显优于DSMC方法．通过拟合IP和DSMC结果,给出了圆形、六边形、半圆形、不同宽高比的矩形截面情况下无量纲质量流率与等效Knudsen数的关系．

摘要：许多微流体系统涉及到存在残余液体的微管道中由表面张力驱动的注入流动问题。该文利用非定常N av ier-S tokes方程,采用VOF模型追踪运动界面,以CSF模型考虑表面张力的影响,使用有限体积法对存在不同形态残余液体的微管道中不可压缩流体的表面张力驱动的注入流动进行了数值模拟。结果表明,与不含残余液体的情况相比,管道内存在附着于管壁的液滴时,入口流量下降,但液体的注入效率反而略有提高;而管道内存在封闭液柱时,入口流量明显降低,而且会在管道中形成随液体一同运动的气泡,不利于液体注入。这些结论对于相关微流体系统的设计具有借鉴意义。

摘要：受到哺乳动物消化系统和血液循环系统中物质运输与分配网络所具有的分形特征启发 ,文中设计、加工出了一种电子芯片冷却用的硅制分形微管道网络散热器 .在给出分形微管道网络构造过程的基础上 ,探讨了分形微管道网络内部微流体的换热与压力降特性 .针对利用多路感应耦合等离子蚀刻工艺制造出的硅制分形微管道网络散热器 ,理论计算所得结论与流动与传热实验数据均证明 :当热传递面积、温差、努谢尔特数均相同的情况下 ,分形微管道网络散热器比传统的平行微管道阵列散热器具有更高的热传递效率 ;而在具有相同流速、热传递率的要求下 ,分形微管道网络散热器所需的泵送功率远低于平行微管道阵列散热器所需的泵送功率 ;分形维数越高 ,分形微管道网络散热器的热传递效率将越高 ,且所需的泵送功率将越低 .

摘要：骨组织工程中。支架的构造。尤其是支架内部微管结构的构造。是一项十分关键的技术。利用光固化快速成形间接构造方法。制备尺寸适合。空间走向、分支、相互连通性完全可控的微管道结构支架。光学显微镜下观察表明：所构造微管道尺寸均在200-600μm，其空间走向、分支与设计结构一致。微管道之间完全相互连通。将所构造支架复合成骨细胞之后。分别置入6孔培养板和自行研制的旋转式三维动态培养系统。进行体外培养。用扫描电镜观察细胞在其表面和内部微管道的生长情况。结果表明：三维动态培养条件下。支架表面的细胞分布更加均匀，微管道内部也有少量细胞长入。

摘要：MEMS系统的飞速发展让人们对微尺度领域的研究产生了极大的兴趣。对压力驱动下蒸馏水流过直径20μm微管道的流量-压力、流速-压力特性进行了数值模拟研究。结果表明,在该仿真条件下,蒸馏水的流动规律基本符合宏观条件下的Navier-Stokes和Hagen-Poiseuille方程。在仿真研究中还考虑了重力对流动特性的影响,结果发现,在微米尺度下,重力对流动的流量与速度的影响很小,几乎可以忽略不计。

摘要：目的 精子筛选是IVF的一项关键步骤.目前临床上使用上游法来挑选有活力的精子进行后续操作.然而,除了活力以外,其他参数如顶体反应能力、化学趋向性、温度趋向性等也是精子健康的重要指标.为了同时筛选精子的活力和化学趋向反应,我们设计并制作了一款微器件,使用直管道连接双分叉管道来模拟女性生殖道.方法 我们对直管道的长度和宽度进行优化来筛选活力精子.我们有选择性地将卵丘细胞种植在双分叉管道的其中一侧来形成化学梯度.我们用游向不同分叉管道的精子数量比例来表征精子的化学趋向性.结果 长7 mm、宽1 mm的管道可将精子活力从（58.5±3.8）%提高到（82.6±2.9）%.我们的试验证实约有10%的精子具有化学趋向能力,这一比例和以往的研究相一致.结论 我们第一次在微装置上同时实现了精子活力和化学趋向性的评估,具有良好活力和化学趋向能力的精子可以被富集出来以改善后续IVF的结果.

摘要：针对一种阵列式微管道换热器,利用FLUENT软件对其进行了数值模拟。将恒壁温、恒热流和流固耦合计算方法的模拟结果进行对比,结果表明:采用流固耦合传热边界条件更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况,模拟结果与实际情况吻合较好,能够为微管道换热器结构优化设计提供参考依据。

摘要：有缆驱动微管道机器人行走时摩擦力大,影响行走效果。利用互补脉冲使螺线管产生交变磁场原理,设计了无电缆驱动电源装置。实验表明,该电源输出的互补脉冲具有较强的驱动能力,螺线管磁场引导机器人可在弯形管道和长距离管道模型中稳定行走,消除了电缆摩擦力对机器人的影响。该电源装置扩展了机器人行走范围。

摘要：脑积水分流器的压力质量检测需要在微流量微管道环境下进行,而压力传感器安装部位形成的突扩结构造成的局部压力损失会导致检测结果失真。文章在传统的管道突扩局部阻力系数公式基础上,进行微流量微管道环境下的突扩局部压力损失研究。通过CFD软件,建立微观尺寸的突扩圆管道,对突扩比及流速两个因素进行数值模拟分析,并设计正交试验,构建出微流量下微管道突扩结构局部压力损失与突扩比、流速的关系模型。所构建模型用于指导脑积水分流器压力质量检测的压力补偿。