微热气泡驱动下的微流控理论研究  

The Theoretical Study of Microfluidics Control Driven by Thermal Microbubbles

作　　者：史可樟 杨剑鑫 李锡均[2] 郑嘉鹏[1] 史萌[1] 蔡祥[3] 朱德斌[4] 邢晓波[1,4] 

机构地区：[1]华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学教育部重点实验室,广州510631 [2]华南师范大学物理与电信工程学院,广州510006 [3]广东职业技术学院轻化工程系,佛山528041 [4]华南师范大学华南先进光电子研究院光及电磁波研究中心,广州510006

出　　处：《华南师范大学学报（自然科学版）》2015年第6期28-31,共4页Journal of South China Normal University(Natural Science Edition)

基　　金：863国家高技术研究发展计划项目(2012AA012201);国家自然科学基金项目(61177077;91233208;1104162;21476052;61178062);广东省自然科学基金项目(2013B090500123;2014A030313432);广东省创新团队项目(201001D0104799318);广东省优秀博士论文作者资助项目(sybzzxm201126)

摘　　要：结合热力学和流体力学,采用COMSOL Multiphysics 4.4计算软件,对微热气泡驱动下的流体的流速场进行模拟和定量分析.结果证明,微热气泡表面具有马格兰尼效应,可以驱动流体以漩涡的方式运动,从而高效地俘获和富集微粒,这与实验现象相符.该文从理论上探究微热气泡驱动的流场性质,这对提高微流体的可操控性,促进微流控技术的发展都具有重要的意义.Combining thermodynamics and hydrodynamics, the velocity field of fluid driven by thermal mierobubbles are simulated and quantitative analgzed using the Comsol Muhiphysies 4.4. The results show that the surface of thermal mierobubbles existed marangoni effect, which is driving the fluid to move in the form of vortex. The vortex can effectively trap and aggregate paricles, which is consistent with the experimental phenomenon. In consequence, the properties of the fluid field driven by thermal mierobubbles are studied, which is meaningful for improving the controllability of microfluid and the developing of mierofluid control technique.

关 键 词：微热气泡 微流控 马格兰尼效应 热传导 

分 类 号：V231.13[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]