高频响应悬臂梁单向阀动态特性研究
单向阀动态性能是影响磁致伸缩电液作动器中核心部件磁致伸缩泵输出性能的因素之一。已应用于磁致伸缩泵配流的悬臂梁单向阀在使用过程中出现随着启闭频率上升而响应性能下降问题,通过理论分析,提出了一种高频响应双瓣式悬臂梁单向阀,对已有和提出的单向阀进行动态响应分析。通过流固耦合在阀两端输入幅值为60 kPa的正弦压差,对比分析了已有和提出的两种单向阀的响应性。结果表明随着输入压差信号频率的增加,已有单瓣式悬臂梁单向阀出现了响应滞后和阀口不能关闭的情况,阀口未关闭位移随频率的增大而增大,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加2.1%;双瓣式悬臂梁单向阀在相同结构参数下频率响应和阀口关闭情况都优于单瓣式单向阀,输入频率每增加100 Hz,阀口不闭合位移增加1%,减少了阀口回流,阀的高频响应优点可以适应磁致伸缩材...
MEMS微流量检测中寄生电容干扰的抑制方法
MEMS器件微流量流速检测中会受到寄生电容的严重干扰,针对两腔键合的压电驱动硅基微流量传感结构,通过对该结构中Si-Pt平行板电容分析及其对交变方波驱动的输出响应分析,确定了寄生电容产生于两腔键合处的上腔基质硅与检测热敏铂丝之间,提出了通过压电驱动电极的适当连接抑制寄生电容干扰的有效方法。
玻璃三通微流体管道热流变拉制仪设计及实验
为了获得具有良好微流动特性的圆截面微流体器件,并构建二维裸微结构微流体管道网络,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪。在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,可在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接。拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸。通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数。制备出了内径为67、32和20μm的圆截面三通微管道。它的三根微管道在三通结点处光滑连通;由于表面张力成型,微管道具有较高的表面质量。最后,以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络。
基于介质上电润湿的微流体变焦透镜的研究进展
近年来,微流体变焦透镜的研究已展示出其在光学系统中的应用前景,其中基于介质上电润湿(Electrowetting on dielectric,EWOD)的微流体变焦透镜只需改变外加电压便能快速调节透镜焦距,并且具有尺寸小、结构灵活、功耗低、焦距调节范围广等许多突出优点而日益受到注目。在介绍EWOD机理的基础上,综述了目前基于EWOD的微流体变焦透镜的研究进展。
微流体混合器的研究现状
简单介绍了微混合器,主要综述了微混合器的国内外研究现状及其混合机理,对微混合器研究中所遇到的几个问题加以讨论,展望了微混合器的研究前景.
一种负压驱动的蠕动微型泵设计
微型泵作为集成微流体中不可或缺的元素,在过去20年间取得了很大的进展.基于真空负压驱动原理,研制了一种结构简单的蠕动式微型泵.微型泵由三层聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料构成(气路层,流路层,驱动薄膜层),并通过表面等离子体氧化处理技术实现了PDMS层之间的键合封装,其全部结构均采用激光器加工制作而成.蠕动驱动模式的关键在于利用气路周期性地传递负压力波,进而实现弹性薄膜的顺序变形,其中负压源通过电磁阀(EMV)进行通断控制.这种结构简化了常规蠕动泵模型中的复杂逻辑控制.实验结果表明在50kPa负压和30Hz驱动频率的条件下,获得的最佳流速为170 μL/min.
负压驱动蠕动微型泵的研究进展
基于负压驱动原理研制了一种结构简单的蠕动微型泵。微型泵由3层聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料,构成气路层、驱动薄膜层和流路层,其全部结构均采用激光器加工制作而成,并通过表面等离子体氧化处理技术实现了各PDMS层之间的键合封装。该微型泵具有流速高、回流低、气泡耐受能力强,以及不伤害传送介质的特点。尤为重要的是,连接负压源的气路层通过PDMS薄膜能有效去除流路中的气泡,这是处理复杂流体样品时所期望的。通过对比前期微型泵的气路通道的流阻、常闭微阀的个数、负压压力和驱动频率等各项参数,获得了其性能参数。在50kPa负压和30Hz驱动频率的条件下,获得的最佳流速为600μL/min,这一流速参数可与正压气动型蠕动泵的流动性能相媲美。
基于CFD的微流体滤波器数值模拟及优化研究
随着微机电系统的不断发展微流体控制系统已成为目前乃至今后研究的重点问题。微通道内流体流动稳定性对系统结果分析有较大影响消除流体脉动分量研究影响流动稳定性的各因素至关重要。基于数值方法计算了微流体滤波器周期性流动过程分析了周期平均速度、脉动速度振幅、脉动频率对滤波效率的影响。研究表明:微流体滤波器第一级滤波腔的滤波效率受周期平均速度影响较大;周期平均速度相对越大滤波效率越低;而第二、第三级滤波腔的滤波效率受周期平均速度、脉动速度振幅、脉动频率的影响均较小可忽略不计。
基于压电驱动的数字化微喷射技术的研究
介绍了一种基于压电驱动的数字化微喷射技术。利用逆压电效应,对压电驱动器施加周期性电场,使与之固连的微管道固壁产生周期性运动,固壁边界层内的流体随管壁一起运动,并通过粘性力将运动传递,带动微管内部流体一起运动,实现了微流体的驱动。以粘性不可压缩流体运动的纳维-斯托克斯方程为基础,得到了压电驱动微管道内流体的运动控制方程及其解;在此基础上分析了形成微喷射的原理。对微喷射进行了实验研究,喷出的液体量微小、可控,且适用不同流体的喷射。
微流体实验技术研究
微流体实验技术的研究是微流体器件发展的迫切需要,它不仅可以提供测量微流体器件性能必备的工具,而且对于探索微观尺度流体的传输机制具有极为重要的意义.文章对微流体实验技术的难点进行了概括,并对几种主要的微流体实验技术进行了讨论,指出流动显示技术由于对流动本身的干扰非常小,而且在一些研究人员的努力下精度得到不断提高,已经成为一种最有潜力的微流体实验技术.










