用于毛细驱动流的通孔形毛细管被动阀的研制

根据接触线理论建立了通孔形毛细管被动阀的物理模型，分析了实际加工通孔时带来的扩张角对毛细管被动阀性能的影响，并推导出相应的成立条件。指出被动阀的有效性与液体对壁面的动态接触角、前进接触角和通孔的扩张角有关，实验结果验证了上述结论。根据实验结果，提出了简化的一维模型，用于通孔微阀的设计。通过数值模拟，得到一种新型的收缩形通孔微阀，当来流通道大于4mm时，微阀有效性不受来流和通孔扩张角大小影响，降低了对通孔的加工要求。去离子水实验表明，当来流毛细数高达4.0×10-3，高度为20μm的微阀仍有效。