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数字PCR中微滴生成尺寸与频率的数值模拟
目的 微滴合成是数字PCR中的关键技术,但其中两相流速与生成微滴大小和频率的关系尚不明确.本文采用VOF模型研究数字PCR系统中生成微滴的尺寸、频率与两相流速的关系.方法 将氟化油作为连续相,反应液(水)作为离散相,通过求解整体的动量方程和各自相的体积分数连续方程来实现相与相间的界面追踪,模拟出微通道内两相的流动情况,对不同两相流速下微通道内微滴生成的尺寸和频率进行研究.结果 在不同的流速条件下,微通道内会出现弹状流、滴状流和管状流3种流型.并且,对于弹状流和滴状流,随着连续相流速的增加,微液滴的生成尺寸减小,生成频率增加;而随着离散相流速的增加,微液滴的生成尺寸和频率都会增加.结论 在滴状流状态下,当连续相流速为0.048~0.064m/s,并且离散相流速为0.016~0.032m/s时,可高效生成数字PCR微滴.
