粘弹性流体微通道流动及内部微粒操控特性与机理研究

目录

物理量名称及符号表

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.1.1 课题背景

1.1.2 课题研究的目的与意义

1.2 相关领域的研究现状

1.2.1 直管内粘弹性流体二次流

1.2.2 微尺度下液体连续流动的滑移效应

1.2.3 基于粘弹性流体的微通道内微粒聚焦

1.2.4 基于粘弹性流体的微通道内微粒分离

1.2.5 国内外研究综述简析

1.3 本文的主要研究内容

第2章 直管内粘弹性流体二次流的数值模拟研究

2.1 引言

2.2 数值计算方法

2.2.1 计算模型及控制方程

2.2.2 数值计算流程

2.2.3 网格无关性验证

2.2.4 UDF的验证

2.3 粘弹性流体的二次流成因分析

2.4 粘弹性流体二次流特性研究

2.4.1 物性参数对二次流的影响分析

2.4.2 几何参数对二次流的影响分析

2.5 本章小结

第3章 微通道内连续流动的壁面滑移效应实验研究

3.1 引言

3.2 实验系统

3.2.1 荧光漂白与LIFPA原理

3.2.2 LIFPA实验装置

3.2.3 PDMS微通道制作

3.2.4 实验流体的配置与物性

3.3 实验测量标定及数据处理

3.3.1 通道中心的确定

3.3.2 荧光信号与速度的标定

3.3.3 激光强度标定

3.4 荧光信号测量的影响因素分析

3.4.1 滑移对荧光信号标定的影响分析

3.4.2 激光强度对荧光信号的影响分析

3.4.3 全反射效应对壁面荧光信号测量的影响分析

3.5 牛顿流体与粘弹性流体在微通道内的滑移效应

3.5.1牛顿流体与粘弹性流体微通道速度分布

3.5.2 壁面附近荧光信号分析

3.5.3 粘弹性流体滑移效应机理分析

3.6 本章小结

第4章 基于粘弹性流体的DLD装置微粒动态分离

4.1 引言

4.2 实验系统及数值模拟方法

4.2.1 微通道制作

4.2.2 实验溶液配置及物性测量

4.2.3 实验流程及数据处理

4.2.4 DLD数值模拟计算方法

4.3 粘弹性流体流变学特性对Dc的影响

4.3.1 剪切稀变特性对Dc的影响

4.3.2 粘弹性流体弹性对Dc的影响

4.4 基于粘弹性流体的Dc动态调节及机理分析

4.4.1 基于粘弹性流体的Dc动态调节

4.4.2 基于粘弹性流体的Dc动态调节的机理分析

4.5 本章小结

第5章 基于粘弹性预聚焦的肿瘤细胞电场分离

5.1 引言

5.2 实验系统及数值模拟方法

5.2.1 微通道的制作

5.2.2 实验溶液的配置及物性测量

5.2.3 实验流程

5.2.4 数值计算方法

5.3 直通道内微粒的粘弹性预聚焦

5.4 基于DEP的肿瘤细胞分离

5.4.1 肿瘤细胞DEP谱的标定

5.4.2 基于DEP的肿瘤细胞分离

5.5 两阶段式微流控DEP分离装置及机理分析

5.5.1 两阶段式微流控DEP分离肿瘤细胞的整合实验

5.5.2 两阶段式微流控DEP装置的机理分析

5.6 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

个人简历