特斯拉启发的双向微通道

泥沙排放效率提升

通过反向流动单元强化剪切涡旋，在微尺度下显著减少颗粒沉积。

侯鹏 · Tuo, Yin · Jian, Shengqi · Li, Yan · Gao, Xinhao · 张学领 · Ma, Changjian

Biosystems Engineering 2025

参数信息

湍流动能增幅

97.18 %

颗粒沉积指标降幅

22.73–53.40 %

技术优势

涡旋更强了

反向流动单元增强了剪切区和涡旋强度，使湍流动能提高97.18%。

沉积减两成以上

在不同正向/反向单元配置下，颗粒沉积指标PSD和QSDV均降低22.73%–53.40%，且该结果由CFD模拟直接验证。

应用场景

• 滴灌系统抗堵塞：直接用于滴灌灌水器设计，减少泥沙沉积导致的堵塞，尤其适用于高含沙水源。
• 微流体颗粒分离：利用反向单元产生的涡旋增强颗粒扰动，可迁移到微流控颗粒分离或混合器件中。
• 微通道结构设计：通过SHAP揭示几何参数与沉积的关系，为微通道拓扑优化提供可解释的设计依据。