洪芳军
,
郑平
工程热物理学报
在考虑动态接触角的条件下,对液滴在介质上电润湿过程的动力学行为特性进行了数值模拟研究,其中电润湿作用通过在接触线上施加电场作用力实现,动态接触角采用Kilster模型.结果表明:电润湿液滴在类似阻尼振荡的过程中逐渐停止运动,并且出现了"过度润湿"现象;另外,液滴运动时的动态接触角明显偏离静态平衡接触角,表明电润湿液滴动力学数学模型考虑动态接触角的必要性.
关键词:
介质上电润湿
,
液滴动力学
,
动态接触角
孙振
,
洪芳军
,
郑平
工程热物理学报
以水为工质,在热管工况（真空减压条件）下对具有不同颗粒种类（电解粉和水雾粉）、颗粒直径和多孔芯厚度的铜粉颗粒烧结多孔芯进行了蒸发/沸腾换热实验研究。结果表明：随着热流密度的上升,换热系数先上升后下降;在孔隙率一定的情况下,存在最优多孔芯厚度使得蒸发/沸腾换热性能最佳;当多孔芯厚度一定时,在热流密度不是很大时存在着最优孔隙率,但是当热流密度较大时,孔隙率越小的多孔芯的换热性能越好。本文还总结了蒸发/沸腾换热模型,对实验数据进行了合理解释。
关键词:
颗粒烧结
,
多孔芯
,
蒸发/沸腾
,
热管
葛浩
,
洪芳军
,
郑平
工程热物理学报
本文通过数值求解三维的N-S方程以及能量守恒方程,研究了树型微通道网络热沉的温度分布特点,指出了常规树型网络结构在集成微电子冷却应用中的局限性,并通过详细的分析对其进行了局部改进.改进后的树型网络极大地提高了热沉的热性能同时还降低了压降.和平行微通道相比,改进后的树型微通道网络具有更小的压降,具有更小的热阻和更好的温度均匀性.因此具有很大的应用前景.
关键词:
微电子冷却
,
树型微通道网络
,
平行微通道
,
热阻
,
温度均匀性
曹军
,
洪芳军
,
郑平
工程热物理学报
用数值模拟的方法对矩形通道微流控芯片中由于焦耳热效应而产生的温度场分布进行了分析.通过求解耦合的动量以及能量方程,得到了PDMS/PDMS芯片中温度场的瞬态发展过程.对稳定状态下不同缓冲溶液浓度,底片材质以及厚度的芯片中的温度场分布也做了比较和分析.结果表明,相比于PDMS/PDMS芯片,相同条件下PDMS/玻璃芯片中的焦耳热效应会减小很多,而缓冲溶液浓度以及芯片厚度对缓冲溶液的出口平均温度也有显著影响.最后提出了减小焦耳热效应的方法.
关键词:
矩形通道
,
微流控芯片
,
焦耳热效应
,
数值研究
洪芳军
,
郑平
,
曹军
工程热物理学报
利用液滴电水动力学方法,通过求解耦合的N-S方程,VOF方程以及电场方程,首次对电润湿非接地型单板式(开放式)液滴微流控芯片的液滴驱动过程进行了数值模拟研究.结果表明,在液滴向驱动电极运动的过程中,液滴形态呈现摇摆特性,前进和后退接触角呈现震荡特性,液滴运动速度逐渐下降,并最终停留在零电极和驱动电极的中间位置.
关键词:
电润湿
,
单板式
,
液滴型
,
微流控芯片
,
电水动力学
曹军
,
洪芳军
,
郑平
色谱
doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2007.02.011
毛细管电泳样品电堆积富集过程可以浓缩样品组分,从而提高检测灵敏度,是一种有效的样品富集技术.本文通过合理的简化和假设,把毛细管中电堆积富集过程中所涉及的主要变量根据电势分布方程、缓冲溶液的浓度方程和样品粒子的质量传输方程进行耦合求解,建立了一个一维的数学模型,并应用有限元的方法对该模型进行了求解.计算结果给出了毛细管中缓冲溶液浓度及电场强度的分布随时间变化的过程,以及富集过程中毛细管中的电势分布曲线;得到了样品粒子浓度在电堆积富集过程和富集之后的再次扩散过程中的分布曲线以及正、负样品粒子的分离过程;最后分析了不同缓冲溶液浓度比对样品富集效果的影响.该研究为样品电堆积富集技术的进一步完善提供了一种简单可行的理论研究方法.
关键词:
毛细管电泳
,
样品富集
,
缓冲溶液
,
数值研究
曹军
,
洪芳军
,
郑平
色谱
doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2007.04.007
毛细管电泳样品电堆积富集是一种通过缓冲溶液浓度的差异在毛细管中形成电场强度梯度,从而对样品进行浓缩的富集技术.本文在已有数学模型的基础上,对影响毛细管电堆积富集过程的因素进行了分析.计算结果发现,样品粒子表面所带的电荷电性以及带电量会影响粒子的电泳速度,进而影响富集过程;外加电势的大小会影响样品粒子到达检测窗口的迁移时间;而样品塞的初始长度则会影响样品所能达到的最大富集浓度以及达到最佳的富集效果所需要的时间.所得到的结果对样品电堆积富集技术的进一步完善具有一定的理论指导意义.
关键词:
毛细管电泳
,
样品富集
,
缓冲溶液
,
影响因素
,
数值研究
