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毛细管填充 – 相场方法 中文

模拟一个狭长的毛细管通道由于表面张力和壁的粘附作用而产生填充的瞬态模型。毛细管通道内初始时充满空气,当它连接到一个蓄水槽时,张力导致水进入毛细管。模型中的接触角,即水的表面和壁表面之间的角度,固定为 67.5 度。模型能使用水平集方法或相场方法追踪流体交界面来求解,本模型使用相场方法。

T形管中液滴的形成过程

乳液是由一种小液滴悬浮在另一种液体中形成的,广泛应用于食品生产,化妆品,以及制药工业。本模型详细研究了在 T 型微流道中如何产生微小液滴。

喷墨打印机 – 水平集方法

本案例示范了如何模拟喷墨打印机内的流场分布,从墨滴形成到传播至空气直到接触至纸面。模型能使用水平集方法或相场方法追踪流体交界面来求解,流体模型由不可压缩 Navier-Stokes 方程和表面张力建立。本模型使用水平集方法。模型中还使用了瞬态自适应网格。

电泳搅拌器

本案例介绍电泳搅拌器应用于微流场混合作用的优势,通过施加瞬态电场,产生的电泳搅拌低雷诺数流体,粒子追踪的动画显示材料在流场中的混合效果。

星形微流道

本案例研究瞬态星形微流道的速度场分布,其中五个入口流道受正弦波形的压力驱动。模型中用到了拉伸出来的棱柱网格,减少了计算时间和内存需求。

薄片混合器

本案例研究 MEMS 混合器中常用的薄片混合器,微流道中有多个薄片流道,两种流体可以在第二个层中进行混合和交换。

电动阀中的传递

本案例描述一个微流道系统中的压力流和电泳。通过样品和缓冲溶液在压力驱动下产生的聚焦,使得样品在聚焦流道中的分布得到限制。当达到稳定状态后,关闭压力驱动流,然后施加一个电场,使得样品离子流入注射流道。

优化流经弯曲微流道的电渗流的带分散

在电渗驱动的弯曲流道中的分析样品流动,由于流道中的流速梯度产生带分散。这种速度梯度是由弯曲流道中壁上施加的电场差异造成的,模型显示如何优化这种速度梯度,使得这种分散效果最小。

Tesla 微阀结构优化

本案例对一个 Tesla 微阀进行拓扑优化,该 Tesla 微阀通过摩擦力,而不是移动部件来抑制流动。这种设计可以通过设计材料的分布来进行优化,目标是得到向前/后流经装置的最大压降比。