非磁性细微颗粒的负磁泳耦合分选规律研究

非磁性细微颗粒的负磁泳耦合分选规律研究

论文摘要

非磁性细微颗粒的磁泳分离在生物工程、材料工程和环境工程等领域具有广阔的应用前景.为了分选直径非常接近的非磁性微粒,设计了负磁泳耦合的水动力分选器,为了确保分选器具有优异的性能,数值研究了在不同的磁场强度、磁铁个数、微通道参数、入口流速和速度比时, 3, 4, 5μm的3种非磁性颗粒的运动轨迹,计算3种颗粒侧向偏移和颗粒分布带之间的距离(即带间距).结果表明:3种细微颗粒的侧向偏移距离和带间距都随磁场强度和颗粒尺寸的增大而增大;但是颗粒的侧向偏移并不会因为磁铁数量的增加而持续增加;颗粒的分离效果随着入口流速的减小,流速比的增大而提高.此外,当微通道结构参数Ha/Hb越小,不同颗粒分布带之间的距离就越大,不同直径的颗粒就越容易分离;最后,利用微-PIV实验获得了3种颗粒带的分布,并计算颗粒分布带宽和带间距,与数值模拟结果比较发现一致性很好.研究结果对非磁性颗粒分选器的设计具有指导意义.

论文目录

  • 1 引言
  • 2 负磁泳分选器
  •   2.1 负磁泳原理
  •   2.2 非磁性颗粒的受力
  •   2.3 负磁泳耦合分选器
  • 3 数值计算模型
  •   3.1 流场计算模型
  •   3.2 磁场计算模型
  •   3.3 颗粒轨迹计算
  •   3.4 试算与验证
  •   3.5 磁极分布对侧向偏移的影响
  •   3.6 永磁铁对颗粒侧向偏移的影响
  •   3.7 磁场强度对颗粒分离效果的影响
  •   3.8 入口流速对分选效果的影响
  •   3.9 入口流速比对分选效果的影响
  •   3.1 0 微通道的结构对颗粒分离的影响
  • 4 实验验证
  •   4.1 非磁性颗粒制备
  •   4.2 实验系统
  •   4.3 分选芯片设计与制造
  •   4.4 实验结果与分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 卓秋屹,王瑞金,杜加友,朱泽飞

    关键词: 非磁性颗粒,负磁泳耦合分选,侧向偏移,带间距,数值模拟

    来源: 中国科学:技术科学 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学

    单位: 杭州电子科技大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金(批准号:11572107,51376055)资助项目

    分类号: O347.7

    页码: 861-872

    总页数: 12

    文件大小: 7235K

    下载量: 93

    相关论文文献

    • [1].油液中磨粒分析磁滤谱仪的设计[J]. 润滑与密封 2017(02)
    • [2].机油铁磁性颗粒在线监测传感器研究[J]. 军事交通学院学报 2015(10)
    • [3].一维磁性颗粒链内冲击波传播特性分析[J]. 山西建筑 2016(06)
    • [4].氧气对嗜酸氧化亚铁硫杆菌磁性颗粒形成的影响[J]. 有色金属科学与工程 2016(04)
    • [5].蛋白改性纳米磁性颗粒的制备与性能研究[J]. 生物医学工程学杂志 2009(05)
    • [6].锶特效磁性颗粒制备[J]. 中国原子能科学研究院年报 2009(00)
    • [7].磁性颗粒静磁相互作用对磁反转影响的研究[J]. 安徽师范大学学报(自然科学版) 2013(01)
    • [8].磁流体中非磁性颗粒负磁泳操纵的数值研究[J]. 科技通报 2017(03)
    • [9].两个非磁性颗粒在磁流体中的沉降现象研究[J]. 物理学报 2017(16)
    • [10].基于超导量子干涉仪的磁性颗粒检测单元分析[J]. 传感器与微系统 2012(08)
    • [11].工业废水中磁性颗粒的富集装置设计研究[J]. 物理与工程 2018(01)
    • [12].磁性颗粒在磁场作用下的运动特性研究[J]. 工程热物理学报 2019(01)
    • [13].磁性颗粒在油水分离中的应用[J]. 水处理技术 2016(12)
    • [14].基于磁性颗粒微阵列与双色荧光杂交的单核苷酸多态性分型方法研究[J]. 分析化学 2010(12)
    • [15].具有温敏导电多重响应的智能磁性颗粒制备及性能[J]. 高分子学报 2019(07)
    • [16].碳包裹磁性颗粒对离子液体的吸附研究[J]. 应用化工 2018(07)
    • [17].磁流变液电阻特性研究[J]. 农业装备与车辆工程 2020(11)
    • [18].磁性颗粒/碳纤维轻质柔软复合材料制备及其吸波性能[J]. 纺织学报 2019(01)
    • [19].基于赫兹接触理论的磁流变液电阻计算方法[J]. 材料导报 2020(S1)
    • [20].高亮的即时贴[J]. 文体用品与科技 2015(23)
    • [21].基于Pb_3O_4磁性颗粒的2.5维电极体系构建及性能研究[J]. 西安交通大学学报 2020(02)
    • [22].核壳结构柠檬酸改性纳米磁性颗粒的特性研究[J]. 中山大学学报(自然科学版) 2008(02)
    • [23].单抗CD71纳米免疫磁性颗粒的制备及鉴定[J]. 中国妇幼保健 2010(11)
    • [24].可控粒径PAA/Fe_3O_4磁性颗粒的制备[J]. 功能材料 2015(07)
    • [25].非磁性微粒的负磁泳-惯性组合分选研究[J]. 中国机械工程 2018(08)
    • [26].首钢生产区颗粒物的磁学性质研究[J]. 安徽科技学院学报 2008(01)
    • [27].一种磁性颗粒萃取剂及分离放射性核素的方法[J]. 同位素 2009(02)
    • [28].固体平板磁泳分离细菌新方法[J]. 中国生物工程杂志 2008(03)
    • [29].磁流变液沉降稳定性研究综述[J]. 轻工机械 2020(06)
    • [30].纳米NiFe_2O_4磁性颗粒的制备及表征[J]. 中北大学学报(自然科学版) 2010(02)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    非磁性细微颗粒的负磁泳耦合分选规律研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢