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倾斜角度搓板势中颗粒的轨迹:在微通道高通量声泳中的应用

流体动力学 2019-02-26 v1

摘要

基于声波、电场、光学图案等各种倾斜搓板势已被应用于微通道中颗粒的分选。在本文中,我们对与流动方向成倾斜角θ\theta的搓板势中颗粒轨迹进行了理论分析。根据分选力与拖曳力之比ϵ\epsilon,我们确定了颗粒运动的两种不同模式——漂移模式和锁定模式——之间的转变阈值ϵ=cos(θ)\epsilon = \cos(\theta)。在漂移模式下,颗粒遵循振荡轨迹,其斜率为ϵ22tan(θ)\frac{\epsilon^2}{2}\tan(\theta),而在锁定模式下轨迹斜率为1/tan(θ)1/\tan(\theta)。这些理论预测与先前发表的实验数据在定量上吻合良好,并可能有助于高性能微流控分选器件的设计。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.08892,
  title  = {Trajectory of particles exposed to a tilted-angle washboard potential: application to high-throughput acoustophoresis in microchannels},
  author = {Wei Wang and Jia Zhou and Antoine Riaud},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08892},
  year   = {2019}
}