1、受力模型，其中包括电场力和流场力。利用方法完成了颗粒受力模型的编程，使用数值仿真的方法得到了微通道中的电场和流场的分布情况。应用统计学的方法得到了粒子的沉降率，以及壳状粒子的运动轨迹信息，为以细胞为样品的生物学实验研究和工业应用中的特殊颗粒提供了指导作用。万方数据中国计量学院硕士学位论文微流控芯片中的基本理论和模型微流控芯片中流体的驱动和混合，以及试验样品的输送和分离操控技术已经成为了微流控芯片发展中的核心问题,。在微流控芯片中，由于微米量级的微通道的流动尺度效应存在，通道中的流体和固体交界面在有电场力的情况下会形成双电层。此外，在电场的作用下，微流控芯片中会产生焦耳热的。

2、的样品在微流控芯片中的运动规律。这项工作，补充了壳状粒子研究中的数值模拟工作。这对于微流控芯片的发展，具有推动作用。本文的研究内容及创新点主要研究内容依据实验中的复杂生物样品，建立了单壳状结构的模型。参照微流控芯片中的双电层理论，分析了电渗流的理论机理。根据计算流体力学和双电层理论，分析流体的控制方程微流控芯片中颗粒的受力分析微流控芯片中的流场力微流控芯片中的电场力粒子间相互作用力本章小结微流控芯片中的数值模拟方法研究数值模拟的求解流程数值模拟的离散方法数值模拟的计算方法简介新点主要研究内容论文创新点微流控芯片中的基本理论和模型双电层理论电渗流原理和电渗流驱动介电电泳的原。

3、，建立了单壳状结构的模型。参照微流控芯片中的双电层理论，分析了电渗流的理论机理。根据计算流体力学和双电层理论，分别建立了电渗流的流场和电场耦合方程组。根据模型，计算了壳状粒子的因子，推导出壳状粒子在非均匀电场中的电泳力和介电电泳力以及颗粒间相互作用力等公式。构建了完善的壳状粒子受力模型。作者用语言编写了用户自定函数程序，完成了数值仿真计算。根据在微流控芯片中的数值仿真情况，得到了颗粒的运动特性规律并分析了颗粒运动轨迹不同的原因。同时，用统计学的方法研究了颗粒的沉降情况并通过分析得出了壳状粒子的运动特性结论。论文创新点提出了的壳状粒子模型，并建立了非均匀电场中，合理的壳状粒。

4、负介电电泳形成图图模型的结构图图模型中颗粒间相互作用示意图图中的网络拓扑图微通道中的电场矢量图图弯管处的电场等势线分布图图微流控芯片产生非均匀电场的结构图几何模型据中国计量学院硕士学位论文学领域中，实验中的样品包含了细胞病毒等大量复杂结构的物质。但是有些实验仅仅关注实验结果，而并没有考虑理论层面的分析研究。有些实验在进行理论分析的时候，仅仅将这些复杂结构的实验样品等同于实心圆球的简化模型来进行分析，这是不严谨的。因此，本文中针对了像酵母菌类的具有双层结构的实验样品，提出了模型，利用理论分析的方法，推导出了其介电常数和介电电泳力公式，并使用数值仿真的方法，研究了这类双层结构。

5、学院硕士学位论文学领域中，实验中的样品包含了细胞病毒等大量复杂结构的物质。但是有些实验仅仅关注实验结果，而并没有考虑理论层面的分析研究。有些实验在进行理论分析的时候，仅仅将这些复杂结构的实验样品等同于实心圆球的简化模型来进行分析，这是不严谨的。因此，本文中针对了像酵母菌类的具有双层结构的实验样品，提出了模型，利用理论分析的方法，推导出了其介电常数和介电电泳力公式，并使用数值仿真的方法，研究了这类双层结构的样品在微流控芯片中的运动规律。这项工作，补充了壳状粒子研究中的数值模拟工作。这对于微流控芯片的发展，具有推动作用。本文的研究内容及创新点主要研究内容依据实验中的复杂生物样。

6、现象，而且在电场中，带电颗粒的电动力学所致的运动特性也要考虑。这些都是与宏观上的流体流动有很大的不同，而且会对流场以及颗粒的运动产生定的影响。这其中，就涉及到了双电层和电渗流以及粒子介电电泳的基本知识。只有明晰其流体和颗粒运动机理，才能更好的为微流控芯片技术服务。双电层理论在微流控芯片中，由于微米量级通道的存在，使得通道表面积与体积比率增大，使得表面效应对其作用占了主导地位。而表面效应的基础就是双电层理论。为此，我们有必要对于流体的首先对微通道中的双电层理论和电渗流理论有定的了解。上章中我们介绍过，在制作微流控芯片的材料中，这些固体的高分子材料在与充满着自由基离子的电解质。

7、与简介壳状粒子和模型本章小结流体控制方程与颗粒受力分万方数据目次摘要Ⅰ目次图和附表清单绪论研究背景微流控芯片的国内外发展现状课题依据和研究意义本文的研究内容及创万方数据万方数据万方数据目次摘要Ⅰ目次图和附表清单绪论研究背景微流控芯片的国内外发展现状课题依据和研究意义本文的研究内容及创新点主要研究内容论文创新点微流控芯片中的基本理论和模型双电层理论电渗流原理和电渗流驱动介电电泳的原理与简介壳状粒子和模型本章小结流体控制方程与颗粒受力分析流体的控制方程微流控芯片中颗粒的受力分析微流控芯片中的流场力微流控芯片中的电场力粒子间相互作用力本章小结微流控芯片中的数值模拟方法研究数值模。

8、非无穷远处的电势般可以测量通过间接的方法得到的。滑移面图双电层电势分布图对于双电层的研究，很学专家学者做了大量的研究，其发展也是经历了很漫长的个过程，目前，广泛使用的是提出的模型。如图所示，由于紧密层的电势下降不明显，所以在大多数的研究中，我们可以任务用滑移面的电势去代替固体壁面的电势，是可以接受的。滑移面万方数据中国计量学院硕士学位论文在研究中，双电层的特征厚度往往用德拜厚度来代替从上式中看出，双电层的德拜厚度取决于固体壁面和电解质溶液的物质特性，电解质溶液的热力学温度，离子的摩尔浓度。公式中的其他常用常数如下所示为电解质溶液的相对介电常数为真空介电常数。

9、的求解流程数值模拟的离散方法数值模拟的计算方法简介和应用万方数据模型参数的编程壳状颗粒的电场力编程本章小结壳状粒子在微流控芯片中运动轨迹的研究微流控芯片的几何模型微流体的流动模型壳状粒子受力模型壳状粒子运动特性分析小结总结及展望全文总结研究展望参考文献作者简介万方数据图清单图典型的微流控芯片图双电层的结构示意图图双电层电势分布图图电渗流的结构图图电渗流的速度示意图图压力驱动的速度示意图图正介电电泳形成图图负介电电泳形成图图模型的结构图图模型中颗粒间相互作用示意图图中的网络拓扑图微通道中的电场矢量图图弯管处的电场等势线分布图图微流控芯片产生非均匀电场的结构图几何模型据中国计。

10、的范围，也就是差不多为分子直径大小级别。在紧密层的外层，由于电解质溶液中的电荷受到壁面电荷的吸引力作用下降，以及热运动的作用，离子可以进行定的自由活动。这个区域叫做扩散层。万方数据中国计量学院硕士学位论文此时，扩散层区域中的离子由于扩散运动和热运动，导致这个区域的正负离子数目相等，整体趋于平衡状态。此时扩散层中离子的浓度与原始的电解质溶液的离子浓度相差不多。固体壁面紧密层德败厚度扩散层电中性区域图双电层的结构示意图其中紧密层和扩散层的交界面叫做滑移面或者剪切面。处于滑移面上电势和远离固体壁面的位置电势之差称为双电层的电势。般来说，我们将距离固体壁面无穷远处的电位看作为零，。

11、为波尔兹曼常量为离子的化学价为基本电荷量。通过介绍，我们知道双电层由将扩散层与紧密层构成。在这个双电层的区域中，离子由于受到静电力束缚，正负离子分布不平衡。但是在双电层之外的区域，离子受到的静电力束缚变小，加上流体自身和热运动的作用，电解质溶液呈电中性。双电层的电位特征和带电电荷的分布规律对于电动流动和微流控芯片的设计，起着非常重要的作用。而双电层的电场，是驱动电解质溶液的基础，其内容主要涉及了电渗驱动，颗粒电泳和介电电泳，以及对于微流控芯片的焦耳热等电动流动现象。目前，大部分的研究直认为，在微米量级的微通道中的流体，连续性假设依然适用。在离子不运动的热平衡状态下，双。

12、液接触时，高分子材料的固体表面会被电解质溶液的离子极化，形成硅烷醇表面基团。由于不同的介质溶液的酸碱性都各不相同，使得硅烷醇表面基团的极性可以是可正可负或者是显电中性。硅烷醇表面基团所带的电荷，根据同性排斥，异性吸引的原则，反过来也会对电解质溶液中的离子有定的作用。从而在高分子材料表面和电解质溶液表面同行离子和异性离子会呈规律性的分布。这个由于正负离子浓度之差，形成的带静电荷的微薄的溶液层，称为双电层。微流控芯片中的双电层示意图如图所示。在双电层结构中，由于最内侧的离子被非常强大的静电力牢牢的吸引住，无法移动的离子组成的区域是紧密层。这个紧密层的尺寸量级般在几纳米到几百纳。

参考资料：

[1]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号76（第18页，发表于2022-06-24）

[2]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号56（第18页，发表于2022-06-24）

[3]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号68（第18页，发表于2022-06-24）

[4]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号114（第18页，发表于2022-06-24）

[5]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号64（第18页，发表于2022-06-24）

[6]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号70（第18页，发表于2022-06-24）

[7]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号94（第18页，发表于2022-06-24）

[8]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号72（第18页，发表于2022-06-24）

[9]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT 编号72（第18页，发表于2022-06-24）

[10]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号68（第18页，发表于2022-06-24）

[11]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号72（第18页，发表于2022-06-24）

[12]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号82（第18页，发表于2022-06-24）

[13]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号84（第18页，发表于2022-06-24）

[14]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号74（第18页，发表于2022-06-24）

[15]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号74（第18页，发表于2022-06-24）

[16]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号78（第18页，发表于2022-06-24）

[17]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号62（第18页，发表于2022-06-24）

[18]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号78（第18页，发表于2022-06-24）

[19]卡通风垃圾分类装生活更健康PPT课件 编号74（第18页，发表于2022-06-24）

[20]卡通风全国交通安全日教育汇报PPT 编号68（第19页，发表于2022-06-24）