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越來越有影響力的微流控(下)

2025-12-04 15:50:12

多孔介質流:微限度幾何結構內還會產生多孔介質流。當孔隙度尺寸處在μm范疇時,流動一般關鍵受滑動摩擦影響,因此可以用 Darcy 基本定律。微流控控制模塊具備用 Darcy 基本定律模擬仿真多孔介質流的專用型物理接口。在這樣的情況下,垂直在流動的剪應力會被忽視。對中間流,控制模塊帶來了 Brinkman 方程式物理接口。該物理接口用以仿真模擬不可以忽視剪應力的多孔介質流。控制模塊與此同時包括了 Stokes-Brinkman 公式計算(適用極低流動速度)和 Forchheimer 摩擦阻力(用以考慮到較高速運行的影響)。流體能是不能縮小,或可壓縮的(馬赫數低于 0.3)。用以自由和多孔介質流建模的專用物理接口會應用 Brinkman 方程和潔凈臺實體模型各自仿真模擬二種物質里的流動,并自行設置二者之間的藕合。這種接口也適用多孔介質里的微流體。實例運用包含紙基微流體和生物組織里的傳遞。

流體力學效應:在微尺度下,能夠運用一系列的流體力學效用來影響流體流動。微流控模塊是用來仿真模擬絕大多數該類效用的出色工具。對給出的增加電壓,場強會隨限度更改而產生相對應占比的轉變,這樣可以比較容易地應用適當電壓對流體增加相對比較大的靜電場。在電滲中,流體表層的通電雙電層(EDL)里的未賠償正離子會被靜電場挪動,進而造成流體流動。微流體控制模塊帶來了一種常用的電滲流速率邊界條件,做為一種流體壁初始條件。流體中通電或電極化顆粒里的電泳力和介電泳力可以用以推動粒子運動,如同磁電泳里的抗磁性。顆粒跟蹤控制模塊內預定義了電泳原理和介電泳顆粒作用力。微流體控制模塊與 AC/DC 控制模塊融合時,可以仿真模擬溝通交流介電泳狀況。

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