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COMSOL-News-Magazine-2017
COMSOL-News-Magazine-2017-Special-edition-acoustics
COMSOL-News-Magazine-2016

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。

红细胞分离 中文

介电粒子在非均匀电场中受到外力作用时,会发生介电泳 (DEP)。DEP 在生物医学设备方面有许多应用,可用于生物传感器、诊断学、粒子操控和过滤(排序)以及颗粒组装等。

介电泳力的大小与粒子的大小、形状和介电属性有关。这一特性使 DEP 可用于分离不同的粒子,例如从混合物中分离各种细胞。此模型显示如何从血样中有选择地过滤出红细胞,使其与血小板分离。

在 DEP 过滤装置中,由于红细胞比血小板大,因此受到的力更大,更容易发生转向。该装置有两个出口,未发生转向的粒子从上方出口离开,发生转向的粒子从下方出口离开。

该 App 允许改变红细胞和血小板的特性以及电场。

喷墨打印机 中文

喷墨打印机最初发明时就是一个打印机,但现在已用于其他应用领域,如生命科学和微电子领域。本例演示如何使用仿真对喷墨打印机喷嘴的流体流动建模,并预测了在涉及具体应用时可能实现的最优设计。

其目的是根据所期望的墨滴大小调整喷墨打印机喷嘴的形状和工作方式,具体取决于接触角、表面张力以及注入墨滴的粘度和密度。仿真结果还显示,注入的墨滴体积在基板处最终合成一滴墨滴之前是否会分解成多滴墨滴。

其中的流体流动使用带表面张力的不可压缩 Navier-Stokes 方程来进行模拟,并使用了水平集方法追踪流体的界面。

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,通过控制流率,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。

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。

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。

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”。

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。

电动阀中的传递

本例描述一个微流道系统中的压力驱动流和电泳。样品和缓冲溶液在压力驱动下发生聚集,使样品在聚集流道中的分布受限制。当达到稳定状态后,关闭压力驱动流,施加一个电场,使分离出的样品离子流入注射流道。

电润湿镜头

本例显示由电介质电润湿 (EWOD) 效应驱动的可调镜头。两种互不相溶液体(一种导电,另一种绝缘)之间产生的半月形结构用来构成镜头。在导电液体和位于镜头室壁面的涂覆电介质的电极之间施加电场。改变电场可以改变两种流体形成的接触线的接触角,从而改变镜头的形状。

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