【摘 要】
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惯性效应广泛应用于微流控芯片中的颗粒和细胞的操控。为更有效地设计惯性微流控装置，本文以三维直接数值模拟和实验手段研究了颗粒在微通道中的汇聚行为。汇聚行为与颗粒
【机 构】
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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
【出 处】
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北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会
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惯性效应广泛应用于微流控芯片中的颗粒和细胞的操控。为更有效地设计惯性微流控装置，本文以三维直接数值模拟和实验手段研究了颗粒在微通道中的汇聚行为。汇聚行为与颗粒尺寸、通道截面的宽高比以及通道雷诺数密切相关。发现在矩形通道中，颗粒在中等雷诺数下汇聚至通道截面长边的中心附近，而雷诺数超过特定的临界值后，颗粒还在通道截面短边中心附近汇聚。通过数值模拟得到的惯性升力分布，计算颗粒侧向迁移的轨迹。发现颗粒的迁移可分为两个阶段：第一个阶段颗粒主要沿着通道径向迁移，第二阶段沿着通道周向迁移至最终平衡位置。基于数值模拟和实验数据，提出在矩形通道中获得良好汇聚效果的准则。
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