基于扩散通量模型的三分支微通道中血浆-血细胞分离性分析
流体动力学
2026-03-16 v1
摘要
板let富集血浆和红细胞(RBC)是治疗与血液疾病(包括贫血和血癌)所必需的。这些必需组成品必须从血液中进行分离。在使用主动技术时,血液组件可能受到损伤或受污染。因此,被动分离技术更受青睐,其设计有效性是本文研究的对象。具体而言,本文在3D数值仿真框架下考察了由三分支微通道构成的设计,遵循近期实验研究中的类似设计思路。研究了通道的几何参数(如宽度和分离臂角、入口延伸、流束阻尼)以及流参数(如流速、hematocrit浓度和温度)的影响。本研究采用扩散通量模型(DFM)来建模红细胞(RBC)在微通道中的剪切驱动迁移,同时采用合适的流变模型。驱动分离的物理机制是靠近壁面形成的细胞自由层来实现的,通过该层量化分离效率和装置有效性。结果发现,宽度较小、入口延伸且血液样本稀释(hematocrit较低)的微通道更适合实现更好的分离,而装置性能对流速、流束阻尼和分离臂角不太敏感。
引用
@article{arxiv.2510.23270,
title = {Analysis of Hematocrit-Plasma Separation in a Trifurcated Microchannel by a Diffusive Flux Model},
author = {Rishi Kumar and Indranil Saha Dalal and K. Muralidhar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23270},
year = {2026}
}
备注
46 pages, 25 figures