液滴自輸運仿真的案例
COMSOL淺談液滴的自輸運（定向運輸、自發(fā)運移）
其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導(dǎo)致的液滴自輸運現(xiàn)象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導(dǎo)致液滴的自輸運現(xiàn)象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內(nèi)液滴自輸運特性及力學(xué)驅(qū)動機制研究》[1]所進行的基本復(fù)現(xiàn)。
從文中第二節(jié)的結(jié)果來看，只要模型是準確的，那么其二維仿真和三維仿真的結(jié)果必定是存在對應(yīng)關(guān)系的。本人還有一篇文章也同時做了二維和三維的仿真，該文的結(jié)果也表明了二維模型和三維模型的對應(yīng)關(guān)系，具體的可詳見鏈接[2]。
參考文獻
[1] 逄明華,劉焜,劉小君.錐形微通道內(nèi)液滴自輸運特性及力學(xué)驅(qū)動機制研究[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2017,38(03):284-294.
[2] https://www.bilibili.com/read/cv20394013
文章來源：Comsol實例解析
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其中對“接觸角（表面潤濕性）梯度”導(dǎo)致的液滴自輸運現(xiàn)象建立了二維和三維模型，“曲率半徑差異”導(dǎo)致液滴的自輸運現(xiàn)象的模型則是對參考文獻《錐形微通道內(nèi)液滴自輸運特性及力學(xué)驅(qū)動機制研究》[1]所進行的基本復(fù)現(xiàn)。
從文中第二節(jié)的結(jié)果來看，只要模型是準確的，那么其二維仿真和三維仿真的結(jié)果必定是存在對應(yīng)關(guān)系的。本人還有一篇文章也同時做了二維和三維的仿真，該文的結(jié)果也表明了二維模型和三維模型的對應(yīng)關(guān)系，具體的可詳見鏈接[2]。（如需獲取文中案例可添加本人QQ：2302260349）
參考文獻
[1] 逄明華,劉焜,劉小君.錐形微通道內(nèi)液滴自輸運特性及力學(xué)驅(qū)動機制研究[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2017,38(03):284-294.
[2] https://www.bilibili.com/read/cv20394013
文章來源： COMSOL實例解析
展開 錐形微通道內(nèi)液滴的自運輸仿真 ￥500
錐形微通道的設(shè)計可以在流體中產(chǎn)生壓力變化，從而推動自流輸運。在錐形微通道中，當流體從寬端流向窄端時，通道的寬度減小，通道的剖面積減小，流速增加，而根據(jù)質(zhì)量守恒定律，流體的質(zhì)量流量保持不變。根據(jù)伯努利方程，流體速度增加會導(dǎo)致壓力降低。因此，在錐形微通道中，由于幾何上的突變，流體在通道中產(chǎn)生了驅(qū)動力，推動自身沿著通道從寬到窄運輸。這種自運輸現(xiàn)象可以在微流體技術(shù)中發(fā)揮重要作用，如在微流控芯片和微流控設(shè)備中。通過設(shè)計合適的錐形微通道結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)流體混合、分離、粒子分選和藥物輸送等應(yīng)用。此外，錐形微通道還能夠提供更快速的反應(yīng)速度、更高的靈敏度和更小的樣品消耗。
本案例建立的錐形微通道模型如圖1所示。為更好地量化分析錐形微通道流體自運輸機制，將微通道內(nèi)的流體簡化為液滴，在仿真模型中將液滴的初始位置設(shè)為微通道中間，為實現(xiàn)液滴固-液邊界張力驅(qū)動，將微通道內(nèi)壁設(shè)為濕潤邊界，且液滴與微通道內(nèi)壁相切，微通道兩端與大氣連通，無外加荷載，數(shù)值仿真結(jié)果如圖2所示。
圖1 幾何模型
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