Lateral migration of dual droplet trains in a double spiral microchannel
Lateral migration of dual droplet trains in a double spiral microchannel
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双螺旋微通道中双液滴序列的横向迁移
DOI：
10.1007/s11433-016-0115-1
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发表时间：
2016-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Guoqing Hu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chundong Xue;Xiaodong Chen;Chao Liu;Guoqing Hu
微流体液滴已经成为化学和生物应用的新平台。因此，液滴的操纵引起了越来越多的关注。与固体颗粒不同，可变形液滴不能通过惯性驱动的方法有效地控制。本文研究了低雷诺数下双螺旋微通道内双液滴串的横向迁移。液滴变形引起的壁面效应是其主要驱动机制。三种类型的迁移模式观察到不同的雷诺数和尺寸依赖模式进行了深入研究。我们得到的经验公式，有关的迁移雷诺数和液滴尺寸。讨论了液滴变形能力对液滴迁移的影响以及液滴沿双螺旋通道沿着迁移的详细行为。还进行了数值模拟，并产生了与实验定性一致。这种基于横向迁移的低Re方法可能是现有惯性驱动方法的一种有前途的替代方法，特别是关于可变形实体和敏感生物颗粒。
Microfluidic droplets have emerged as novel platforms for chemical and biological applications. Manipulation of droplets has thus attracted increasing attention. Different from solid particles, deformable droplets cannot be efficiently controlled by inertia-driven approaches. Here, we report a study on the lateral migration of dual droplet trains in a double spiral microchannel at low Reynolds numbers. The dominant driving mechanism is elucidated as wall effect originated from the droplet deformation. Three types of migration modes are observed with varying Reynolds numbers and the size-dependent mode is intensively investigated. We obtain empirical formulas by relating the migration to Reynolds numbers and droplet sizes. The effect of droplet deformability on the migration and the detailed migration behavior along the double spiral channel are discussed. Numerical simulations are also performed and yielded in qualitative agreement with the experiments. This proposed low Re approach based on lateral migration could be a promising alternative to existing inertia-driven approaches especially concerning deformable entities and susceptible bio-particles.
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Baret, Jean-Christophe
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通讯作者：
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作者：
Popinet, Stephane
通讯作者：
Popinet, Stephane
DOI：
10.1016/0095-8522(62)90056-9
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--
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H. Goldsmith;S. G. Mason
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