[發明專利]一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法

有效

• 申請號: 201910828574.0
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110465339B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 胡簫;林建忠;庫曉珂
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N15/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法，其特征在于：

方法在以下條件下進行實施：

在微流控芯片的微通道（1）內，微通道（1）的入口端連接壓力源（4），用壓力源（4）從入口端將微通道（1）注入充滿液相牛頓流體（2），將兩排固體顆粒（3）并排放置在微通道的入口端，且位于微通道的流向中線對稱的兩側，兩排固體顆粒（3）在入口段驅動壓力作用下均逐顆注入到微流控芯片的微通道內，固體顆粒的初始注入速度為0，兩排固體顆粒中保持流向注入的相鄰兩顆固體顆粒的間隙/距離相同；

方法處理具體為：

調節壓力源的驅動壓力和顆粒直徑，使得兩排固體顆粒分別均勻分布在微流控芯片的微通道兩排內壁的壁面附近，形成顆粒間距穩定的交錯分布的顆粒鏈；

選擇圓形固體顆粒作為固體相，且固體顆粒（3）密度與液相牛頓流體（2）的密度相等；

所述的顆粒間距穩定的交錯分布的顆粒鏈，是指兩排固體顆粒的各顆固體顆粒在流動方向交錯交替分布，并且：

其中一排固體顆粒中的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布，另一排固體顆粒中的固體顆粒沿流向以連續的幾個相靠近聚集為一組而形成不同組，組之間間隔分布，組內的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布；

或者是，兩排固體顆粒中的固體顆粒均以相同間距或者規律間距地間隔分布；

或者是，兩排固體顆粒中的固體顆粒沿流向以連續的幾個相靠近聚集為一組而形成不同組，組之間間隔分布，組內的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布；

當調節壓力源的驅動壓力使得雷諾數為14且調節顆粒直徑使得阻塞率為0.125～0.3時，形成以下顆粒間距穩定的交錯分布的顆粒鏈：其中一排固體顆粒中的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布，另一排固體顆粒中的固體顆粒沿流向以連續的幾個相靠近聚集為一組而形成不同組，組之間間隔分布，組內的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布；

當調節壓力源的驅動壓力使得雷諾數為82且調節顆粒直徑使得阻塞率為0.2～0.3時，形成以下顆粒間距穩定的交錯分布的顆粒鏈：其中一排固體顆粒中的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布，另一排固體顆粒中的固體顆粒沿流向以連續的幾個相靠近聚集為一組而形成不同組，組之間間隔分布，組內的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布；

當調節壓力源的驅動壓力使得雷諾數為120且調節顆粒直徑使得阻塞率為0.125～0.4時，形成以下顆粒間距穩定的交錯分布的顆粒鏈：兩排固體顆粒中的固體顆粒沿流向以連續的幾個相靠近聚集為一組而形成不同組，組之間間隔分布，組內的固體顆粒以相同間距或者規律間距地間隔分布；并且相鄰兩固體顆粒（3）的間距為正弦變化，間距變化隨雷諾數的增加而增加，相鄰兩固體顆粒（3）的間距隨下游流向越遠而越大。

2.根據權利要求1所述的一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法，其特征在于：所述的微通道為直通道。

3.根據權利要求1所述的一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法，其特征在于：所述的液相牛頓流體為水或甘油。

4.根據權利要求1所述的一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法，其特征在于：所述的壓力源采用壓力泵或注射泵。

5.根據權利要求1所述的一種流固兩相輸運中顆粒定位的方法，其特征在于：所述的調節壓力源的驅動壓力和顆粒直徑，具體是：調節壓力源的驅動壓力使得雷諾數為14、82～120，調節顆粒直徑使得阻塞率為0.125～0.4，使得固體顆粒間的間距能達到均勻穩定，形成固定的顆粒鏈。