微流控芯片技术是当前分析科学领域热点研究方向,已成功应用于分析化学、生命科学等领域。微混合器是其重要组成部分和作用形式。对于微系统中的混合反应体系,没有混合就没有反应,混合不完全则反应不能完成,混合时间成为限制反应完成时间以至整个系统分析时间的瓶颈。因此在微尺度下的高效混合具有十分重要的意义,如何得到高效混合是目前重要研究课题之一。虽然根据不同的理论和思路已设计了各式各样的微混合器,例如连续混合器、混沌混合器等,但至今善未有统一的理论和实验规律指导。影响微流体混合的因素很多,就微管道而言,主要有管道的截面形状、管道内流体流动的速度流型、以及管道的构型。本论文采用数值模拟的方法,即流体力学分析软件Fluent模拟两液流的混合,对微流体混合的影响因素进行分析:1.管道截面形状对混合的影响:主要分析了相同微流体扩散距离的条件下,矩形管道截面不同特征长度的影响,以及方形、圆形、正三角形不同截面形状的影响。模拟结果表明正三角形截面最有利于混合;2.速度流型对混合的影响:主要比较了三种速度流型,即抛物线流、塞状流以及凹面流型流动状态下两种属性相同或不同的流体的混合程度。模拟结果表明,抛物线流型最有利于混合,这与习惯思维不同。微流体混合时可采用压力驱动系统;3.混合管道构型对于微流体混合的影响:主要分析了弯曲管道的不同转角与转角组合的效果,以及蜿蜒型管道的不同蜿蜒形状,即折线形、圆弧形、直拐角形,对混合的影响,得到一些规律。总之,微混合器是当前研究的重点之一,本文利用数值模拟的方法,从管道截面形状、速度流型、混合管道构型等三个方面对影响微流体混合的因素进行了研究,得到了一些新结论,总结出了一些规律,对管道的设计加工和实验操作具有一定的指导意义。