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A Versatile Flow-Profile Engineering Method in the Stokes Flow Regime for Complex-Shaped Flows

Engineering 2021年第5期7卷 655-662页

作者： Zhenyu Yang Lang Nan Ho Cheung Shum Department of Mechanical Engineering The University of Hong KongHong Kong 999077China

Flow profiles are frequently engineered in microfluidic channels for enhanced mixing,reaction control,and material ***,flow profiles are engineered by inducing inertial secondary flow to redistribute the streams,which can hardly be reproduced in microfluidic environments with negligible inertial *** employed symmetric channel structures also limit the variety of achievable flow ***,each of the flow profiles specifically corresponds to a strictly defined flow condition and cannot be generalized to other flow *** address these issues,we present a systematic method to engineer the flow profile using inertialess secondary *** flow is manipulated in the Stokes regime by deploying a cascaded series of microsteps with various morphologies inside a microchannel to shape the flow *** tuning the shapes of the microsteps,arbitrary outflow profiles can be customized.A numerical profile-transformation program is developed for rapid prediction of the output profiles of arbitrary sequences of predefined *** proposed method allows the engineering of stable flow profiles,including asymmetric ones,over a wide range of flow conditions for complex microfluidic environmental prediction and design.

关键词： Microfluidics Flow profile Stokes flow hydrodynamic focusing Flow shaping

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