1. 本选题研究的目的及意义
微流控芯片作为一种新型的分析技术平台，具有微型化、集成化、高通量等优点，在生物医学、化学分析、环境监测等领域展现出巨大的应用潜力。
电驱动流是一种基于电动力学原理驱动的微流体技术，具有易于控制、无运动部件等优势，成为微流控芯片中一种重要的流体驱动方式。
本选题旨在研究直通道和变直径微通道中电驱动流的流动规律，揭示通道几何结构对流动特性的影响，为微流控芯片的设计和优化提供理论指导。
2. 本选题国内外研究状况综述
微通道电渗流的研究始于20世纪90年代，近年来随着微流控技术的快速发展，相关研究取得了显著进展。
1. 国内研究现状
国内学者在微通道电渗流的理论研究、数值模拟和实验研究方面取得了一系列成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要研究内容包括以下几个方面:
1.直通道电驱动流理论分析：-建立直通道电渗流的数学模型，推导不同边界条件下的流动解析解，分析电场强度、通道尺寸、Zeta电势等因素对流动特性的影响规律。
2.变直径微通道电驱动流数值模拟：-采用数值模拟方法，研究不同变直径结构（如直径变化、锥形结构、周期性结构）对电渗流的影响规律，分析通道几何参数对流场分布、速度剖面、流量等的影响。
3.变直径结构对电渗流的影响：-探究直径变化、锥形结构、周期性结构等因素对电渗流速度场、压力场、涡流生成等的影响规律，揭示通道几何结构对流动特性影响的机理。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：-查阅国内外相关文献，了解直通道和变直径微通道电驱动流的研究现状、发展趋势以及存在的问题。
-掌握电渗流基本理论、微通道流动控制、混合增强等方面的知识，为后续研究奠定基础。
2.理论分析阶段：-基于电渗流基本理论和流体力学控制方程，建立直通道电渗流的数学模型。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.系统研究了变直径微通道结构对电渗流的影响，揭示了通道直径变化、锥形结构、周期性结构等因素对流动特性影响的机理。
2.建立了变直径微通道电渗流的数值模拟模型，并对不同参数下的流动特性进行了仿真分析，为微流控芯片的设计和优化提供了理论依据。
3.探究了变直径微通道结构对电驱动流体混合的影响，分析了不同参数对混合效率的影响规律，为微流控芯片中基于电驱动流的混合操作提供了理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王伟,王东,周光坰.基于微通道内电渗流驱动的连续流动分析芯片[J].分析化学,2018,46(10):1577-1584.
[2] 刘春颖,马重芳.微通道内电渗流的研究进展[J].科学技术与工程,2022,22(28):12356-12365.
[3] 张博,朱大奇.微通道内电渗流的研究进展[J].功能材料,2016,47(12):12001-12007.
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