波浪形微通道中液体混合特性的数值模拟

采用数值模拟方法研究出口尺寸为500 μm×500 μm的圆和椭圆弧波浪形微通道的混合特性.受离心力影响波浪形通道在较低雷诺数下(Re=10)可产生二次流漩涡,随着雷诺数增大二次流漩涡逐步由两涡结构过渡到四涡及多涡结构,混合强度急剧增加.通过改变圆的曲率R,发现二次流漩涡及混合强度随迪恩数的增大而增强,且在中等雷诺数下(Re≈ 100)曲率R对混合的影响最为明显;在所考察范围内,曲率半径最小的圆波浪形通道混合效果最好,同时压降也最大.改变椭圆半轴长度比,发现通道压降随着半轴长度比的减小而降低,而混合强度和平均迪恩数则呈现先增大后减小的趋势;当半轴长度比a/b=0.75时,通道的平均迪恩数最大,混合强度最大,而压降相对较低.