微流控流动的快速止流
流体动力学
2023-08-08 v2 应用物理
摘要
我们给出了三种止流构型——低压止流（LSF）、高压开路止流（OC-HSF）与高压短路止流（SC-HSF）——的交叉比较，以将微通道内的高流速迅速降至静止。在启动止流后2秒内，微通道内平均流速由>1 m/s降至<10 um/s。通过测量具有三个数量级不同流阻的微通道内残余流速，评估了三种止流构型的性能。在高流阻微通道中，LSF构型优于OC-HSF与SC-HSF构型，残余流速<10 um/s。OC-HSF构型在低流阻微通道中残余流速<150 um/s。SC-HSF构型在三个数量级不同流阻的微通道中残余流速<200 um/s，在低流阻通道中<100 um/s。我们推测残余流速源于流体回路的柔顺性，并通过改变微通道壁与连接管的弹性进一步研究。建立了数值模型，以估算柔顺微通道与连接管在压力梯度下的膨胀体积并计算样品流体行进距离。数值与实验所得行进距离的比较证实了我们的假设：残余流速是流体回路柔顺性的结果。因此，流体回路柔顺性最小的构型产生了最小的残余流速。
引用
@article{arxiv.2308.02386,
title = {Stopping microfluidic flow},
author = {Mehmet Akif Sahin and Muhammad Shehzad and Ghulam Destgeer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02386},
year = {2023}
}