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Multi-relaxation time lattice Boltzmann simulation of inertial secondary flow in a curved microchannel

Chinese Physics B 2013年第11期22卷 376-384页

作者：孙东科项楠姜迪陈科易红倪中华 Jiangsu Key Laboratory for Design and Manufacture of Micro-Nano Biomedical Instruments School of Mechanical Engineering Southeast University

The inertial secondary flow is particularly important tbr hydrodynamic lbcusing and particle manipulation m biomed- ical research. In this paper, the development of the inertial secondary flow structure in a curved microchannel was investi- gated by the multi relaxation time lattice Boltzmann equation model with a force term. The numerical results indicate that the viscous and inertial competition dominates the development of secondary flow structure development. The Reynolds number, Dean number, and the cross section aspect ratio influence significantly on the development of the secondary vor- texes. Both the intensity of secondary flow and the distance between the normalized vortex centers are functions of Dean numbers but independent of channel curvature radius. In addition, the competition mechanism between the viscous and inertial effects were discussed by performing the particle focusing experiments. The present investigation provides an improved understanding of the development of inertial secondary flows in curved microchannels.

关键词： lattice Boltzmann method multi relaxation time microchannel inertial secondary flow

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