可变形微通道的静态响应：一项比较建模研究

我们提出了一项关于微通道中流固耦合的比较建模研究。基于板理论和低雷诺数流动的润滑近似，我们通过数学分析推导了具有薄和厚可变形顶壁的长浅微通道的流量 - 压降关系模型。这些关系式经过了全三维双向耦合流固耦合模拟的验证。我们选择了三种不同类型的微通道作为理论和模拟的基准，它们代表了不同的弹性机制且此前已进行过实验表征。在大多数情况下，预测、模拟和测量的流量 - 压降关系吻合良好。所进行的数值模拟使我们能够仔细检查微通道顶壁在任何横截面上的变形轮廓，结果显示其与理论高度一致。具体而言，证实了长浅微通道中跨向位移与流向变形解耦的预测，并验证了最大位移随流体动力压力以及各种材料和几何参数变化的预测标度律。