T型微混合器内混合强化的数值模拟

为了研究不同混合强化方式对微混合的影响,采用有限元法对T型微混合器内增加壁面非均匀Zeta电势的主动式混合以及嵌入肋板的被动式混合进行了数值模拟.对比分析了3种T型微混合器内流场、速度场和浓度场的分布,并研究了不同T型微混合器内溶液混合效率与Re和Sc之间的关系.研究结果表明,两种溶液的混合效率随着Re和Sc的增加非线性减小,且减小趋势变缓;嵌入肋板的被动式T型微混合器内的混合效率沿水平微通道方向上存在较大的波动;增加壁面非均匀Zeta电势的主动式T型微混合器内的混合效率沿水平微通道方向上的波动较小,且这种波动在高Re或低Sc时会被抑制.Re对混合方式的强化效果也有很大的影响.当Re较小时,增加壁面非均匀Zeta电势的主动式混合能更好地提高溶液的混合效率,但当Re较大时,嵌入肋板的被动式混合的混合效果更好.     

反相毛细管电色谱中两种电渗流测定方法的比较

在毛细管电色谱中电渗流的测定方法有许多种,常用的是示踪剂法。本文将硫脲示踪剂法和迭代分析法测定的电渗流结果加以对比分析,结果表明:在不同有机调节剂体积分数、不同电压、不同电解质浓度下,虽然用两种方法测得的电渗流随诸因素的变化规律符合电渗流变化的一般规律,但强极性硫脲分子存在电迁移现象,使测得的电渗流较真实值有所偏离。偏离的大小随有机调节剂体积分数、电解质浓度等实验条件变化。     

微流控芯片中的流体驱动和控制方式

随着微流控芯片分析技术的发展,微流控芯片中的关键技术之一流体的驱动和控制技术逐步成为人们关注和研究的热点。本文主要综述了微流控芯片上的压力驱动、电驱动和其他驱动方式,着重介绍了电驱动方式,并讨论了各种驱动方式的优缺点以及发展前景。     

生物芯片中周期性电渗驱动液体薄膜的流动特性

研究了二维周期性电渗驱动液体薄膜的流动特性. 以Debye-Hückel 假设近似下线性化的Poisson-Boltzmann方程描述双电层电动势分布和电荷密度的分布关系, 与黏性不可压缩流体Navier-Stokes方程相耦合, 得到流体在自由面与固壁之间的周期电渗流流场的精确解. 结果显示, 薄膜内速度振幅与流体黏性密切相关, 雷诺数越大, 速度振幅就越小. 该文还细致分析了雷诺数和自由面ζ电势对自由面的流速振幅和薄膜内速度相位差的影响.     

非极性毛细管电色谱原位柱的阳离子表面活性剂动态修饰

毛细管电色谱是在毛细管中依靠电渗流来驱动流动相 ,同时溶质与固定相发生相互作用的一种色谱分离模式 ,它有高效液相色谱的高选择性 ,同时兼具毛细管电泳的高效性 [1] .传统电色谱柱是将HPLC填料装入毛细管 ,但由于装柱困难且易产生气泡而在一定程度上阻碍了电色谱的发展 [2～ 4 ] .通过柱内合成的方法直接在毛细管中制成连续床毛细管电色谱柱 ,可避免两端烧塞 . 1 995年 Svec等 [5,6]首次将连续床层色谱柱用于毛细管电色谱 ,此后 ,有关毛细管中原位合成连续床电色谱柱的方法得到了应用 [7～ 11] .为了使原位合成电色谱柱能产生电渗流 ,…     

一种直接测定微流控芯片电渗流速度的新方法

随着微芯片技术的成熟,越来越迫切地需要有一个准确而简洁的电渗流速度的检测方法。根据荧光物质罗丹明123（Rh123）在不同pH缓冲溶液中迁移时间的变化,推导出Rh123在pH 9和10条件下分别有中性分子存在,而中性分子的移动速度等于电渗流速度,因此建立了直接以Rh123中性分子为标记物测定电渗流速度的方法。通过直接检测Rh123中性分子的迁移时间,计算得出所用玻璃微流控芯片在pH 9.3和pH 10.1的电渗流速度为3.9×10-4 cm2/(s·V)和4.1×10-4 cm2/(s·V),与经典方法对照无明显差异。     

芯片毛细管电泳管道中电渗流的数值模拟

利用芯片毛细管电泳管道中电渗流的数学模型,模拟了正常管道和细管道中十字交叉进样电渗流的性质以及其中样品浓度的分布.模拟的结果与文献报道一致.引人了时间参数,对电渗流以及浓度的分布作了一个含时的考察.同时,提出了通过管道表面修饰改变ζ电势的方法以消除弯道效应.     

酸性药物的反向电渗流高效毛细管电泳分离分析研究

以水杨酸、乙酰水杨酸为代表药物,采用十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）为电渗流改向剂,考察了酸性药物在反向电渗流高效毛细管电泳体系中的分离行为,并对其中影响迁移时间、峰形及柱效的诸多因素进行了系统研究。研究结果表明,以阳离子表面活性剂作为电渗流改向剂的反向电渗流高效毛细管电泳体系能显著加快酸性药物的分析速度。对于ＣＴＡＢ与酸性药物相互作用导致峰形展宽、柱效降低的现象,可通过加入合适的有机添加剂（如β－环糊精或乙腈）加以改善。     

Simulation of Electroosmotic and Pressure-Driven Mixed Flow of Viscoelastic Fluids in Converging-Diverging Tubes北大核心CSCD

The electroosmotic and pressure⁃driven mixed flow was widely used in various biochemical microflu⁃ idic fields, where the elastic instability of the viscoelastic fluid cannot be ignored. A viscoelastic fluid was used to numerically simulate electroosmotic and pressure⁃driven mixed flow in a 10 ∶ 1 ∶ 10 microchannel converging⁃ diverging tube. The effects of different pressures and different polymer concentrations on the fluid flow were studied, and the superposition principle for the velocity distributions of Newtonian fluids and viscoelastic fluids in converging⁃diverging tubes was analyzed. The results show that, the reverse pressure brings the viscoelastic fluid into higher instability, which makes the inlet vortex larger by 25 μm for every 1 Pa pressure increase. The positive pressure makes the eddy current smaller. For a relatively small reverse pressure, the inlet vortex in⁃ creases with the polymer concentration and tends to be stable gradually. For a relatively large reverse pressure, the vortex size first increases and then decreases with the polymer concentration. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.