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圖書基本信息

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書名：微流控芯片中的流體流動
ISBN：9787030335203
著者：李戰華，吳健康，鬍國慶，鬍國輝
齣版社：科學齣版社
POD版定價：148元
正文語言：中文
裝幀：平裝
開本：16
頁數：300
字數：345000

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讀者對象：

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《微流控芯片中的流體流動》可供從事微流控芯片（Labonachip）研究和應用的科研人員、高校師生閱讀，有關設計的工程技術人員參考，也可做研究生教材。

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內容簡介

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《微流控芯片中的流體流動》針對微流控芯片中的"單元操縱"技術（《微流控芯片實驗室》林炳承等著，科學齣版社，2006），從流體力學角度講解流動機理。緒論闡述瞭微流控芯片與微流動的關係、微流動與宏觀流動的區彆。按照驅動流動的主要梯度量分為壓力驅動流（第二章）、電動流（第三章）和傳質與傳熱（第四章）。對需要考慮相間參數作用的復雜流動分為液滴運動（第五章）、界麵浸潤（第六章）、粒子運動（第七章）和細胞微環境及人工器官（第八章）。微流動研究手段在微尺度數值模擬（第九章）和微尺度流動測量（第十章）進行介紹。各章先介紹相關流體運動方程，然後講解基本物理概念和力學原理，給齣一些常用工程公式，並通過應用實例便於讀者理解公式的使用，力求《微流控芯片中的流體流動》成為微流控芯片研究人員愛看，又基本能看懂的基礎性的理論讀物。

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目錄

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序
前言
主要符號錶
第1章 緒論
1.1 微流控芯片
1.2 微流控芯片的流動機理研究
1.2.1 微流控學與微尺度流體力學
1.2.2 微流控芯片中流動研究的框架
1.3 微尺度流動的研究內容及特點
1.3.1 微尺度流動的主要研究內容
1.3.2 微尺度流動的主要特點
1.4 微流控芯片中的局部納流控簡介
1.5 本章小結
參考文獻
第2章 微流控芯片壓差流動
2.1 連續介質流動方程組
2.1.1 連續性方程
2.1.2 動量方程
2.1.3 能量方程
2.1.4 牛頓流體與非牛頓流體
2.1.5 連續性假設的適用性
2.2 典型流動
2.2.1 二平闆間的流動
2.2.2 無限長直圓管中的黏性流動
2.2.3 斯托剋斯流動
2.3 管道流動參數計算
2.3.1 管道能量損失計算公式
2.3.2 管道流量公式
2.3.3 管道截麵尺寸對流量的影響
2.3.4 復雜管網的流量計算
2.4 邊界條件
2.4.1 滑移邊界條件
2.4.2 光滑錶麵滑移長度的估算
2.4.3 粗糙錶麵滑移長度的估算
2.5 應用實例
2.5.1 慣性力的作用
2.5.2 氣動閥門與PDMS材料模量的關係
2.5.3 流體整流器
2.5.4 多功能脈衝流動微過濾器
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 微流控芯片電動流動
3.1 微流控係統多物理場耦閤電動流動方程組
3.1.1 雙電層,電滲流和泊鬆-玻爾茲曼方程
3.1.2 微流控係統電動流動多物理場耦閤方程組
3.2 電滲流特性和影響因素
3.2.1 電滲流的焦耳熱效應
3.2.2 壓強差流動的電黏性效應
3.2.3 電場調控電滲流
3.3 交變電滲流動
3.3.1 均勻等截麵微通道交變電場驅動電滲流
3.3.2 交變電場調控雙電層和電解質離子運動
3.3.3 對稱和非對稱電極組交變電滲流
3.3.4 行波電場電滲流
3.4 應用實例
3.4.1 電滲流泵
3.4.2 電泳分離溶液的電動進樣
3.4.3 電動液體混閤器
3.5 本章小結
參考文獻
第4章 微流控芯片的傳質與傳熱
4.1 傳輸過程
4.1.1 分子傳輸現象
4.1.2 非穩態傳輸現象
4.2 流動傳質規律
4.2.1 對流-擴散方程
4.2.2 泰勒彌散
4.2.3 有效擴散係數的計算
4.2.4 T形通道擴散過程
4.3 微混閤器
4.3.1 被動混閤
4.3.2 主動混閤
4.4 傳熱現象
4.4.1 微尺度傳熱基本特徵
4.4.2 典型的微尺度熱物理效應
4.5 應用實例
4.5.1 濃度梯度的形成
4.5.2 微流控免疫測定芯片的性能優化
4.5.3 微流控聚閤酶鏈式反應
4.5.4 基於相變原理的微閥
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 微通道中的液滴運動
5.1 微尺度多相流液滴動力學的基本原理
5.1.1 液滴動力學中的無量綱參數
5.1.2 潤濕現象
5.1.3 微通道中的液滴流動行為
5.2 微通道中的液滴操控
5.2.1 液滴生成方式
5.2.2 液滴輸運方式
5.2.3 具有粗糙錶麵通道內的液滴運動
5.2.4 液滴分選與定位
5.2.5 液滴融閤
5.3 應用實例
5.3.1 液滴的混閤增強
5.3.2 微生物研究
5.3.3 微反應器
5.3.4 液滴/氣泡邏輯
5.4 本章小結
參考文獻
第6章 錶麵潤濕現象
6.1 基本概念
6.1.1 潤濕性
6.1.2 真實錶麵
6.1.3 分離壓力
6.2 毛細效應
6.2.1 液滴的形狀
6.2.2 彎月麵
6.2.3 毛細提升簡介
6.3 液滴在固體錶麵的運動
6.3.1 液滴移動的速度
6.3.2 液滴的鋪展
6.3.3 潤濕性梯度驅動的液滴運動
6.4 數字微流控
6.4.1 電潤濕的基本概念
6.4.2 Taylor-Melcher漏電介質模型
6.4.3 電潤濕下的液滴運動
6.4.4 交流電潤濕
6.4.5 納尺度電潤濕
6.5 應用實例
6.5.1 蛋白質組學
6.5.2 DNA處理
6.5.3 基於電潤濕技術的聚閤酶鏈式反應
6.5.4 集成電路的冷卻
6.6 本章小結
參考文獻
第7章 微流控芯片的粒子受力和運動
7.1 粒子錶麵特性與運動的描述
7.1.1 溶液中粒子的錶麵特性
7.1.2 溶液中粒子運動的一般描述
7.1.3 受限粒子的運動
7.2 粒子電泳與介電電泳
7.2.1 粒子電泳
7.2.2 粒子介電電泳
7.3 粒子的其他作用力
7.3.1 磁場力和磁泳
7.3.2 聲駐波力
7.3.3 光輻射力
7.4 納米粒子的布朗運動
7.4.1 朗之萬方程
7.4.2 粒子擴散與熱力學力
7.4.3 納米粒子布朗運動的應用
7.5 細胞的操控
7.5.1 細胞及細胞操控的特點
7.5.2 細胞操控的一般方法
7.5.3 細胞的特殊操控方法
7.6 本章小結
參考文獻
第8章 微流控芯片流動的數值模擬方法
8.1 基於連續性的微流動數值模型
8.1.1 微尺度電滲流數值模擬
8.1.2 液滴/氣泡的數值模擬方法
8.2 基於非連續性的微流動計算模擬
8.2.1 分子動力學模擬
8.2.2 格子-玻爾茲曼算法
8.2.3 耗散顆粒動力學算法
8.3 流體力學計算軟件和開放源代碼介紹
8.4 本章小結
參考文獻
第9章 微尺度流動測量方法
9.1 MicroPIV/PTV速度測量係統
9.1.1 粒子圖像測速原理
9.1.2 MicroPIV/PTV係統組成
9.1.3 MicroPIV/PTV係統主要參數及特點
9.2 NanoPIV/PTV速度測試技術
9.2.1 全內反射技術原理
9.2.2 NanoPIV係統組成及主要技術參數
9.3 激光掃描共聚焦係統
9.3.1 掃描共聚焦顯微鏡的成像原理
9.3.2 激光掃描共聚焦係統組成和主要參數
9.4 壓力與流量測量
9.4.1 壓力測量
9.4.2 流量測量
9.4.3 流量/壓力控製儀
9.5 溫度和濃度測量
9.5.1 溫度測量
9.5.2 濃度測量
9.6 微流動測量實例
9.6.1 應用MicroPIV技術測量微液滴流場
9.6.2 應用共聚焦顯微鏡測量液滴內部流場
9.7 本章小結
參考文獻
結束語
專業詞匯索引

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