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多級(jí)低壓電滲流微泵的設(shè)計(jì)、加工及測(cè)試

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設(shè)計(jì)了一種多級(jí)低壓電滲流微泵。該微泵系統(tǒng)主要由直流電源和蝕刻微通道的芯片等部分組成。芯片是在一塊硅基片上蝕刻6組尺寸不同的微通道,從而達(dá)到提供不同大小的流量和承受不同背壓的目的。對(duì)芯片的加工工藝流程進(jìn)行了說(shuō)明,同時(shí)對(duì)微泵進(jìn)行了試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在低壓下,該泵能夠驅(qū)動(dòng)通道中的液體。

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直流電滲流在微通道內(nèi)的控制與仿真研究

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雙電層是電滲流形成的關(guān)鍵因素,通過(guò)分析雙電層的產(chǎn)生過(guò)程,解釋了電滲流的形成機(jī)制,探討了與直流電滲流形成相關(guān)的Poisson-Boltzmann方程、Laplace方程及Navier-Stokes三個(gè)基本控制方程,并建立了與之相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)各控制方程邊界條件的分析及合理簡(jiǎn)化,分別對(duì)zeta電勢(shì)、外加垂直電場(chǎng)電勢(shì)進(jìn)行了求解和仿真,并且對(duì)zeta電勢(shì)、外加垂直電場(chǎng)電勢(shì)進(jìn)行耦合求解,得到了直流電滲流在微通道內(nèi)的流速表達(dá)式,并分析了微流體的特性參數(shù)、zeta電勢(shì)、外加垂直電場(chǎng)電勢(shì)對(duì)電滲流流速的影響,結(jié)果顯示通過(guò)增加zeta電勢(shì)可以有效降低微通道兩端施加的垂直電場(chǎng)電壓。

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