混合搅拌用波纹渠道无阀压电泵流体力学分析与优化设计

采用驱动桨或类桨的传统流体混合搅拌技术，不仅混合搅拌器难于微小化，更重要的是在混合搅拌过程中会出现混沌混合现象的"盲区"，使之难于实现高度均匀混合。近年来，随着微小分析系统、微芯片等领域技术的飞速发展，不仅需要与之相匹配的流体输送器，也需要与之相匹配的流体混合搅拌器。而且，在流动过程中的混合搅拌也必须提供输送移动流体的能量。本申请基于消除湍流、漩涡前期研究成果的逆向思维，利用多重混沌效应来减小、消除单重混沌混合现象，提出集混合、输送于一体，可以在硅片上使用微加工技术制作的新型波纹渠道无阀压电泵。本申请在发明波纹渠道无阀压电泵的基础上，将首先确定波纹渠道各几何参数对流动及混合的影响；然后，利用可视化手段的观察结果，对比进行该泵的流体动力学仿真；同时，利用湍流混沌、流体振荡理论进行泵腔内压力和流速的瞬态解析；其后，进行泵的微小化加工与实验；最后，利用上述实验与理论结果对泵进行优化设计与实验。