超聲臺(tái)上水滴中聲學(xué)流的研究.pdf

1、壓電作動(dòng)器的應(yīng)用十分廣泛，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微納物體的吸附、聚集、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等操縱。在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要研究?jī)r(jià)值。
　　本文使用COMSOL Multiphysics軟件對(duì)一種用于銀納米線徑向點(diǎn)聚集的超聲臺(tái)進(jìn)行了有限元模型分析，研究超聲臺(tái)上水滴中聲學(xué)流的產(chǎn)生機(jī)理及其影響因素。主要內(nèi)容如下：
　　實(shí)現(xiàn)了超聲臺(tái)上銀納米線徑向聚集實(shí)驗(yàn)，得到了銀納米線徑向移動(dòng)速度與超聲臺(tái)中心點(diǎn) o振動(dòng)速度之間的特性曲線。利用COMSOL軟件在聲—壓電耦合

2、物理場(chǎng)中建立了超聲臺(tái)的有限元模型，并對(duì)有限元模型進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。
　　利用聲—壓電耦合場(chǎng)求解出水滴內(nèi)部振動(dòng)速度和聲壓分布后，在蠕動(dòng)流物理場(chǎng)中求解出水滴中聲學(xué)流的流動(dòng)分布，并仿真計(jì)算得到聲學(xué)流流速與超聲臺(tái)中心點(diǎn)o振動(dòng)速度的特性曲線。與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合證實(shí)了模型與求解方法的正確性。
　　研究影響聲學(xué)流在水滴中分布的因素，發(fā)現(xiàn)雷諾應(yīng)力的梯度對(duì)聲學(xué)流的流動(dòng)分布起到主導(dǎo)作用。同時(shí)，研究了聲學(xué)流與超聲臺(tái)各組分尺寸間的關(guān)系特性，