微通道中的惯性效应及颗粒操控
惯性效应广泛应用于微流控芯片中的颗粒操控,实现颗粒的聚焦、分离、筛选等操作.在流动的惯性效应明显时,惯性项的非线性效应使得剪切流动中悬浮的颗粒受到垂直于主流方向的惯性升力,从而发生侧向运动.通过适当调节雷诺数与通道几何形状控制颗粒侧向运动,可以实现颗粒的操控.但是颗粒受到惯性升力与这些因素间的依赖关系非常复杂,为应用装置的设计带来困难.在微流控领域,颗粒尺度与通道截面尺度通常在同一数量级,这种有限尺寸颗粒的情况加上有限雷诺数流动的非线性效应使得理论分析难度很大.本文结合直接数值模拟和实验方法,考察颗粒与通道相对尺寸、雷诺数和通道截面宽高比等因素对惯性升力分布的影响,更有效地指导惯性微流控芯片的设计.
微流控芯片 颗粒操控 惯性效应 数值模拟
刘超 胡国庆
中国科学院力学研究所 非线性力学国家重点实验室 北京 100190
国内会议
北京
中文
80-81
2014-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）