粘弹性流体

粘弹性流体中的颗粒行为近年来引起了相当大的关注。在粘弹性流体中，相对于牛顿流体，颗粒聚焦可以简单地在微通道内实现，不需要任何外力或复杂的结构。本研究制备了菱形截面形状的聚二甲基硅氧烷( PDMS )微通道，对惯性和弹惯性粒子的行为进行了实验研究。比较了牛顿流体和非牛顿流体中颗粒的迁移和行为，考察了流速和粒径对颗粒聚焦位置和聚焦宽度的影响。采用基本的微机电系统( MEMS )工艺制备了PDMS菱形微通道。实验结果表明，非牛顿流体中沿微通道中心线形成单线粒子聚焦，而在较宽的流速范围内，与牛顿流体中的双线粒子聚焦不同。采用与实验相同的流动条件进行数值模拟，发现由于整个截面积的净力为负，悬浮在通道中的颗粒会向通道中心漂移。这支持了实验观察，菱形微通道中的粘弹性流体由于惯性和弹性的耦合作用，在没有任何外力的情况下，显著影响颗粒向通道中心的迁移。

粘弹性流体中的颗粒行为近年来引起了相当大的关注。在粘弹性流体中，相对于牛顿流体，颗粒聚焦可以简单地在微通道内实现，不需要任何外力或复杂的结构。本研究制备了菱形截面形状的聚二甲基硅氧烷( PDMS )微通道，对惯性和弹惯性粒子的行为进行了实验研究。比较了牛顿流体和非牛顿流体中粒子的迁移和行为，考察了它们对粒子聚焦位置和聚焦宽度的影响。采用基本的微机电系统( MEMS )工艺制备了PDMS菱形微通道。实验结果表明，在非牛顿流体中沿微通道中心线形成单线粒子聚焦，与牛顿流体中双线粒子在大范围流速下聚焦不同。采用与实验相同的流动条件进行数值模拟，发现在整个横截面上，由于负的净力作用，悬浮在通道中的颗粒会向通道中心漂移。这支持了实验观察，菱形微通道中的粘弹性流体由于惯性和弹性的耦合作用，在没有任何外力的情况下，显著影响颗粒向通道中心的迁移。