微流控检测芯片具有样品消耗少、检测速度快、操作简便、多功能集成、体积小便于携带等优点,是一种具有巨大发展潜力的临床诊断仪器。微混合器作为微流控芯片的重要前处理装置,其混合效果会直接影响微流控芯片的性能,因此,对于微混合器的研究具有重大意义。本文基于ANSYS平台,通过数值方法研究气液界面在声场作用下的振荡,整体分析声波驱动参数对微混合器内液体扰动和混合效果的影响。模拟中考虑气体的可压缩性,通过设定压力边界条件实现声波的加载,利用VOF模型追踪气液界面,并通过与实验结果进行对比,验证模型的准确性。论文首先研究了声场作用下微混合器内部的流场特性,通过对单个声波周期内不同时刻的涡流结构、压力分布、速度分布的对比,发现声场作用下气泡微混合器内的流体流动主要受到气泡振荡的影响;气液之间的压差是气泡振荡的直接原因,且气体压力变化存在约0.15个周期的延滞。同时讨论了声波驱动振幅、驱动频率、驱动波形和液体的运动粘度对微混合器内部流体流速的影响。论文然后研究了基于声波诱导的气泡微混合器混合效果,选择乙醇溶液和去离子水溶液来研究气泡微混合器的混合性能。分析了流体进口速度、声波驱动参数对流体混合效率和混合所需时间的影响。结果表明流体进口速度控制在0.05m/s内,采用方波驱动,在气泡共振频率附近取值时,可以得到更好的流体混合效率。且流体混合效率与流体流速存在明显的相关性,气、液压差越大,气泡振荡引起的流体流速越大,涡流效果越显著,混合效果越好。