粘弹性流体微通道流动及内部微粒操控特性与机理研究

发布时间：2021-08-20 15:43

　　微流控技术具有多学科交叉、微型化、易调控性和高集成度与便携度等诸多优点,已经被广泛应用于航天航空、信息通信、生物化学、医疗、药物学研究、自动控制等科学领域。随着对微流控技术应用不断的研究与开发,人们发现对于微尺度下液体流动和裹挟微粒的流动中出现的物理过程缺乏足够的认知。尤其对于血液,唾液或组织液等生物流体来说,因其作为非牛顿流体具有复杂的流变学特性,与其相关的研究远不如牛顿流体。本文主要研究了粘弹性流体在微通道内独特的流动特性与机理,并利用粘弹性流体流动对流体内部裹挟颗粒的影响提出了适用于微流控领域的微粒分选与富集装置。具体研究内容如下:首先,针对粘弹性流体在直通道内二次流流动,本文开展了直接数值模拟研究。通过推导粘弹性流体的拟涡能方程,提出了粘弹性流体在直通道内产生二次流的成因。利用拟涡能方程中二次流的生成项E和耗散项ε提出二次流产生的充分必要条件:E>0,并同时给出在直管路中不会产生粘弹性二次流需要满足的条件。借助E和ε分析粘弹性流体物性参数与通道几何参数对二次流流型与强度的影响。其次,为了进一步理解粘弹性流体在微尺度下流动的特性,本文通过具有高时空分辨率的激光诱导荧光漂白测... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

论文总体框架

从进口到出口的SV*值

第2章直管内粘弹性流体二次流的数值模拟研究-25-如无特殊说明，接下来的算例均是采用Re=0.1。6510m/s-′a)本文计算得到b)Xue等人文献[39]a)Inthispaperb)InXueetal[39]图2-5二次流流型对比[39]（=0.5，=0.1，=1）Fig.2-5Comparisonforsecondaryflowpatternoftheresult[39]（=0.5，=0.1，=1）a)u*等高线图[41]b)2等高线图[41]a)Contourofu*[41]b)Contourof2[41]图2-6u*和2的结果（黑色实线）与Yue等人（红色点）的对比图[41]（=0.5，=0.1，=1）Fig.2-6u*and2inthispaper(black)andinYueetal(red)[41]（=0.5，=0.1，=1）a)的影响（=0.1，=1）[41]b)的影响（=0.5，=1）[41]

【参考文献】：
期刊论文
[1]微流控芯片实验室及其功能化[J]. 林炳承.  中国药科大学学报. 2003(01)
[2]芯片实验室(微流芯片)技术[J]. 杨军,李卓荣,杨梦甦.  生物化学与生物物理学报. 2002(02)



本文编号：3353772