5。1 主要结论 20
5。2 展望 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1引言
随着科技的进步,人们对于生活品质的要求也日益提高,人们需要更加高效更加低副作用的药物,更快速准确的医学检验,更加精确的卫生检疫和环境监测,所以新型药物和高兴检测仪器的研发成为了提高生活品质,推动科学进步的重要阶段,微流控技术正是这一阶段的重要突破口。它通过分析化学、计算机、医学、生物学、微机电加工、电子学以及材料学科的交叉运用实现了样品的处理和检测的整体微型化、集成化、自动化、便携化。而液滴微流控技术恰恰又是微流控技术的重要分支,也是研究最为广泛微流控技术。
1。1国外研究进展
1。1。1液滴的生成
1。1。2 液滴的分裂
1。1。3 微液滴的融合
1。1。4 液滴的混合
1。1。5 液滴的筛选
1。1。6 液滴的捕捉
1。1。7 液滴微流控的应用
1。2本文研究工作
本文主要研究了液滴在不同结构的微通道中运动时,其速度因其通道不同尺寸不同形状而所受到的影响。从而能够做到后期对于微液滴的处理,其中包括液滴通过通道后的分布排序,也可以通过此过程对液滴进行筛选。文献综述
本文将通过软件COMSOL一共建立了四种不同形状的通道模型,并且对液滴以某一初速度通过通道的过程进行仿真,模拟出液滴通过通道的真实现象。
之后本文又将继续对仿真结果进行分析讨论,对于其现象产生的原因作出解释,最后对各种形态结构的通道的优缺点以及对液滴的影响进行总结,为之后微流控技术通道的设计提供一定的理论基础。
其中第一章主要介绍了片上实验室的微流操控的现状,并简要阐述了本文研究工作。第二章详细介绍了本次研究所基于的原理以及研究中所建立的模型。第三章展示了研究中出现的现象以及获得的结果。第四章内容主要对于研究中的现象进行了分析和解释。最后一章对本论文工作进行了总结,并且对后续工作进行了展望。
2研究方法
2。1理论模型2。1。1 COMSOL Multiphysics
液滴在微流通道中的流动在试验中成本以及操作难度十分大,所以我们选择运用仿真模拟软件在电脑上对其进行模拟,利用仿真建模辅助优化设计,并且这还将会大大减少研究成本。最终我们选择了COMSOL Multiphysics。
COMSOL Multiphysics起源于MATLAB的Toolbox,最初命名为Toolbox 1。0。后来更名为Femlab 1。0(FEM为有限元,LAB是源自于Matlab)。从2005年3。2版本开始,正式命名为COMSOL Multiphysics。通过字面意思翻译,Multiphysics的意思为多物理场,因此这个软件最大的优势就在于多物理场耦合方面。多物理场的本质就是偏微分方程组(PDEs),所以COMSOL Multiphysics都能够很好的计算、模拟、仿真所有可以用偏微分方程组描述的物理现像,。本文中使用的版本是COMSOL Multiphysics 5。0,可以说该版本对工程仿真市场进行了一个重新的定义。它包含了大量的新增功能,三个新模块,并独具开创性的推出了 App 开发器。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-
2。1。2 计算流体动力学(CFD)
本文主要研究层流状态下的两相流的流动问题,所以我们在运用COMSOL软甲进行建模仿真时选择了使用CFD模块。