[發明專利]集成合成雙射流激勵器的微通道混合器及其應用方法

有效

• 申請號: 202110503171.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113289530B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 邱云龍;吳昌聚;胡文杰;陳偉芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01F33/30
• 分類號: B01F33/30;B01F35/71;B01F25/27;B01F101/23
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種集成合成雙射流激勵器的微通道混合器，其特征在于：從下到上依次包括基板、壓電振子、蓋板三部分；基板依次設有進樣口、混合通道、出樣口；混合通道一側設有合成雙射流激勵器；合成雙射流激勵器包括合成射流腔體和合成射流噴口，合成射流噴口和混合通道相連，合成射流腔體包括下層腔體和上層腔體，下層腔體位于基板，上層腔體位于蓋板，下層腔體和上層腔體之間為壓電振子；合成射流噴口包括下層腔體噴口和上層腔體噴口，下層腔體噴口位于基板，上層腔體噴口位于蓋板；

所述的微通道混合器通過改變施加在所述壓電振子上的電壓值和電壓頻率實時調節混合通道內樣品的混合程度，并且上下層腔體的吹、吸過程正好相反，合成雙射流激勵器的總質量流量為零，微通道混合器的流量能夠始終保持穩定；

所述的微通道混合器，合成雙射流激勵器的下層腔體噴口和上層腔體噴口位于混合通道的同側，使兩者噴出的合成射流在沖擊混合通道壁面后的旋轉方向一致，確保相鄰下層腔體噴口和上層腔體噴口產生的合成射流轉化而成的縱向渦能夠相互融合，從而降低縱向渦的耗散速度、增大縱向渦的影響范圍，提升混合通道內樣品的混合效果。

2.如權利要求1所述的微通道混合器，其特征在于：所述的進樣口為一個或者多個，多個時相對于混合通道對稱或者非對稱設置。

3.如權利要求1所述的微通道混合器，其特征在于：所述的進樣口和混合通道之間進一步設有進樣通道。

4.如權利要求1所述的微通道混合器，其特征在于：所述的下層腔體噴口和上層腔體噴口的豎直深度均小于混合通道豎直深度的1/2。

5.一種如權利要求1所述的微通道混合器的應用方法，其特征在于：所述的壓電振子在通入交流電時將產生振動，在壓電振子振動影響下，上層腔體和下層腔體將周期性地交替擴張、收縮并且上下層腔體的體積變化過程正好相反，當壓電振子向上彎曲時，上層腔體體積減小，壓力升高，上層腔體將通過上層腔體噴口向混合通道噴出射流，同時，下層腔體體積增大，壓力下降，下層腔體將通過下層腔體噴口從混合通道吸入流體；當壓電振子向下彎曲時，上層腔體體積增大，壓力下降，上層腔體將通過上層腔體噴口從混合通道吸入流體，同時，下層腔體體積減小，壓力升高，下層腔體將通過下層腔體噴口向混合通道噴出射流，在壓電振子的運動過程中，上層腔體噴口和下層腔體噴口的總質量流量始終為零，噴口噴出的合成射流在沖擊混合通道壁面后將形成縱向渦結構，縱向渦的卷吸作用促進混合通道內樣品的對流摻混，從而提高樣品在混合通道內的混合效率。