不同加热模式下热汽泡驱动无阀微泵工作特性的数值研究

摘要

基于实验模型和VOF(Volume of Fluid)多相流模型，通过用户自定义函数UDF (User Dedfined Function)实现相变过程中质量和能量的输运，对单泡和双泡两种加热模式下不同加热比例、驱动频率以及不同加热功率时热汽泡驱动无阀微泵工作特性进行了数值模拟。研究结果表明，在相同功率下，单泡加热模式下加热比例为10%，驱动频率为250 Hz时泵送体积流量达到最大值5.87 μL/min，双泡模式泵送流量最大值为6.57μL/min；在相同加热比例下随着驱动频率增加泵送流量先增加后降低，且双泡模式比单泡模式的最大泵送流量要大，模拟结果与文献实验数据吻合良好；不同的加热功率下微泵的泵送流量会随着功率的增加呈现增加的趋势。