中科院力学研究所微尺度流动研究取得新进展

发布时间: 2004-09-24

中科院力学研究所非线性力学国家重点实验室李战华研究员领导的“微尺度流动研究及复杂流动实验”研究小组与化学所朱善农研究员合作,针对MEMS系统、生物芯片等高新科技领域中所涉及到的流动问题,在微米尺度管道简单液体流动规律研究方面取得重要进展。

他们先后选用极性、非极性小分子液体(分子结构尺度小于1纳米)进行系统实验,得出“微管道液体低压流动的规律仍符合连续介质流动理论给出的Navier-Stokes方程”的结论。针对高压驱动下管道液体流动出现偏离Hagen-Poiseuille流动规律的倾向,他们分析了多种影响因素后,认为压力对液体粘性的影响是主要因素。在引入Bridgman的粘压关系和考虑壁面滑移的条件下,提出了无量纲阻力系数和流量的修正公式。同时,他们根据微流动具有集成度高、检测样品微量等特点,将微尺度流动引入流体力学参量的实验测量,提出了微量液体粘度仪的设计思想。其研究结果分别发表在Physics of Fluids、Experiments in Fluids等著名的力学期刊上。