为实现微尺度下流体的快速均匀混合,基于对流体的分割、合并实现流体间接触面积指数式增长的原理,提出了一种分合式(SAR)混合单元,通过仿真对其支路夹角进行了优化,并最终确定支路夹角θ=70°。利用成熟的标准SU-8光刻及PDMS制作工艺,制作了分合式与组合分合式两种微混合器。采用甘油-水按体积比5∶95(0.000 97 Pa.s)混合而成的溶液对两种微混合器和斜阻块式微混合器进行了实验(Re=0.052~20)。实验结果表明,斜阻块式微混合器在Re≥1.23时,混合长度超过20 mm,而分合式微混合器最大混合长度约7.6 mm,组合分合式微混合器的混合性能最好,其最大混合长度约为5.4 mm。设计的分合式和组合分合式微混合器制作方便,易与微流体系统集成。
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