本书对颗粒在流道中的迁移及自组织特性进行了系统的论述，内容主要包括研究背景与意义、相关的研究进展以及基本理论与方法、颗粒在牛顿流体槽道流中的迁移及自组织成链、颗粒在幂律流体中的迁移及自组织成链、颗粒在非牛顿流体矩形通道流中的迁移及自组织成链、颗粒在Giesekus流体中的迁移及自组织成链、颗粒在Oldroyd-B流体矩形流道中的弹性-惯性迁移和异常颗粒在牛顿流体槽道流中的迁移。
本书可供力学、机械、化工、能源、水利、环境、材料、生物、石油、轻工、医学及相关专业的科研人员、工程技术人员、教师、研究生和高年级本科生阅读。

前言
常用基本符号说明
第1章 绪论
1.1 背景与意义
1.1.1 微流控系统中颗粒的分离、捕获与聚焦
1.1.2 流式细胞仪
1.1.3 颗粒成链对纳流体强化传热特性的影响
1.1.4 研究流道颗粒动力学的意义
1.2 研究进展
1.2.1 颗粒在牛顿流体中的迁移
1.2.2 颗粒在非牛顿流体中的迁移
1.2.3 颗粒自组织成链
参考文献
第2章 基本理论与数值模拟方法
2.1 非牛顿流体基本理论
2.1.1 非牛顿流体本构模型
2.1.2 非牛顿流体主要特性及参数
2.2 格子Boltzmann方法
2.2.1 格子Boltzmann方程
2.2.2 边界条件
2.2.3 水动力及力矩计算
2.2.4 碰撞模型
2.3 格子Boltzmann方法在非牛顿流体中的应用
2.3.1 幂律流体中的应变率和弛豫时间
2.3.2 Bingham流体中的应变率和弛豫时间
2.3.3 在黏弹性Oldroyd-B模型流体中的应用
2.4 虚拟区域方法
2.4.1 控制方程
2.4.2 离散格式
2.5 虚拟区域方法在黏弹性Giesekus流体中的应用
2.5.1 控制方程
2.5.2 离散格式
2.5.3 椭球颗粒的平动与转动
2.5.4 颗粒碰撞
2.5.5 算法验证
2.6 Segré-Silberberg效应的理论分析
2.6.1 惯性横向力
2.6.2 颗粒的平衡位置
参考文献
第3章 牛顿流体二维槽道流中的颗粒迁移
3.1 圆形颗粒迁移的数值模拟方法验证
3.1.1 单个颗粒的迁移
3.1.2 两个颗粒在简单剪切流中的迁移
3.1.3 多个颗粒在槽道流中的单排成链
3.1.4 多个颗粒在槽道流中的交错成链
3.2 圆形颗粒的迁移与成链
3.2.1 单排分布颗粒对
3.2.2 交错分布颗粒对
3.2.3 单排分布颗粒的成链
3.2.4 交错分布颗粒的成链
3.3 椭圆形颗粒的迁移与成链
3.3.1 流场描述
3.3.2 数值模拟方法验证
3.3.3 单椭圆颗粒的迁移
3.3.4 单排分布颗粒链的形成
3.3.5 交错分布颗粒链的形成
3.4 矩形颗粒对的迁移
3.4.1 矩形颗粒对的描述及模拟方法验证
3.4.2 单个颗粒的迁移
3.4.3 颗粒对的间距和取向变化
3.4.4 颗粒长宽比和Re数对颗粒惯性聚焦和旋转的影响
参考文献
第4章 幂律流体二维槽道流中的颗粒迁移
4.1 幂律流体及颗粒迁移模拟方法验证
4.1.1 幂律流体二维槽道流速度分布
4.1.2 幂律流体方腔顶部驱动流速度分布
4.1.3 幂律流体Couette流中颗粒的迁移轨迹
4.2 圆形颗粒的迁移与成链
4.2.1 单个圆形颗粒的惯性迁移
4.2.2 圆形颗粒单排颗粒链的形成
4.2.3 圆形颗粒交错颗粒链的形成
4.3 圆形颗粒在简单剪切流中的迁移
4.3.1 流场描述与单颗粒迁移
4.3.2 幂律指数对三个颗粒迁移的影响
4.3.3 Re数对三个颗粒迁移的影响
4.3.4 阻塞率对三个颗粒迁移的影响
4.4 椭圆和矩形颗粒的迁移
4.4.1 流场描述与模拟方法验证
4.4.2 幂律指数对颗粒迁移的影响
4.4.3 颗粒长径比对颗粒迁移的影响
4.4.4 阻塞率对颗粒迁移的影响
4.4.5 Re数对颗粒迁移的影响
4.5 双尺度颗粒对的迁移
4.5.1 流场描述与模拟方法验证
4.5.2 幂律指数对颗粒迁移的影响
4.5.3 Re数对颗粒迁移的影响
4.5.4 影响颗粒间距达到稳定状态的因素
参考文献
第5章 非牛顿流体矩形通道流中的颗粒迁移
5.1 幂律流体矩形通道流场颗粒迁移模拟方法验证
5.1.1 流场描述
5.1.2 幂律流体矩形通道流速度剖面验证
5.1.3 颗粒在牛顿流体方形通道中平衡位置验证
5.1.4 颗粒在牛顿流体方形通道中的轨迹及网格数无关性验证
5.2 幂律流体方形通道流中的颗粒迁移
5.2.1 幂律指数对颗粒轨迹的影响
5.2.2 Re数对颗粒轨迹的影响
5.2.3 颗粒的平衡位置
5.2.4 Re数、幂律指数和阻塞率对颗粒迁移距离的影响
5.3 幂律流体矩形通道流中的颗粒迁移
5.3.1 幂律指数对颗粒轨迹的影响
5.3.2 剪切变稀流体中Re数对颗粒轨迹的影响
5.3.3 牛顿流体和剪切增稠流体中Re数对颗粒轨迹的影响
5.3.4 颗粒的平衡位置
5.3.5 Re数、幂律指数和阻塞率对颗粒迁移距离的影响
5.4 非牛顿流体方形通道流中颗粒迁移的实验结果
5.4.1 实验条件与步骤
5.4.2 溶液配制、性质表征与实验参数
5.4.3 颗粒链的形成
5.4.4 流体流变性质对颗粒成链的影响
5.4.5 溶液浓度的影响
参考文献
第6章 黏弹性Giesekus流体简单剪切流中的颗粒迁移
6.1 单圆球颗粒在小Re数下的迁移
6.1.1 流场描述及颗粒迁移
6.1.2 Wi数对颗粒迁移的影响
6.1.3 剪切变稀性质(α)对颗粒迁移的影响
6.1.4 黏度比对颗粒迁移的影响
6.1.5 阻塞率对颗粒迁移的影响
6.2 双圆球颗粒在小Re数