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毛细管填充 – 相场方法 中文

这是一个模拟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,即水的表面和壁之间的夹角,固定为 67.5 度。此模型可以使用水平集方法或相场方法追踪流体交界面进行求解。本例使用相场方法。

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。

介电泳分离

本例演示在微流道中使用介电泳 (DEP) 从红细胞 (RBC) 中连续分离血小板 (PLT)。

喷墨打印机喷嘴 – 水平集方法

本例演示了如何对喷墨打印机喷嘴内流体的流动建模。墨滴经喷嘴喷出,在空气中流动,直至碰到纸面。墨滴流动是通过不可压缩 Navier-Stokes 方程和表面张力建模的。此模型可以使用水平集方法或相场方法追踪流体交界面进行求解;本例使用水平集方法。模型中还使用了自适应网格。

可控扩散微混合器 中文

本例模拟了一种 H 型微流道,设计用于可控的扩散混合。两种流体在池中作不同的层流流动,在可控时间段内接触。接触面定义良好,通过控制流速,可以控制物质通过扩散从一种流体流向另一种流体的量。本例最初是由美国西雅图华盛顿大学的 Albert Witarsa 在 Bruce Finlayson 教授指导下编写。这是研究生课程的一部分,用于数学建模评估微流体中潜在的流型。

药物输送系统

本例描述水溶性药物发生浓度变化的药物输送系统的工作方式。

电渗微混合器

本例介绍微混合器利用电渗来混合流体。通过施加瞬态电场,使产生的电渗混合流体。粒子追踪的动画显示材料在流场中发生翻卷和延伸。

射流非稳定性 - 动网格

当液体/液体界面上的表面张力系数存在梯度时,Marangoni 效应将在该液体/液体界面产生一个切向滑动速度。在惯性参考坐标系中,一个较长的射流因为周期性的表面张力梯度而受破坏。

星形微流道

本例对一种可冲洗含流体的设备的微流道进行瞬态研究。其中五个入口上施加的压力随时间呈正弦变化,研究了出口处的速度矢量。本例中使用了拉伸的棱柱网格,从而减少了计算时间和内存需求。

分层液层之间的气泡诱导夹带

此模型是食品加工、制药工业和化学加工中常用的三相流基准模型。结果已根据文献中报告的数据进行了验证。

气泡上升穿过两个液层,其中较轻的液层在较重液层上方。气泡经过较重的液层时,会在尾迹中夹带一部分较重的液体,带入到较轻的液层中,产生一条较重液体的“尾巴”。

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