近几年,微流动中的“似乎微弱的”惯性效应引起人们很大兴趣。这种在低雷诺数微流动沿程上可以渐次造成流动其内的性质差异的粒子(包括液滴、细胞等)的“偏离”现象,正在被利用来开发新一代微流控分选技术。　　本论文在较为详细地回顾了微流动惯性迁移效应目前研究现状基础上,开展了以下两方面的工作:首先,通过数值模拟对直圆形微通道粒子流动中存在的惯性迁移效应作详细考察;其次,探讨简便微加工技术途径,加工制作具有直圆微通道特征的微流控芯片,以应用于未来的粒子或细胞的分选实验。　　在数值模拟方面,采用Ansys Fluent软件详细分析了具有不同直径和长度的直圆形微通道中,刚性粒子在不同流速下的侧向迁移行为。结果发现,当流体速率大于或者等于1.0*10-6m/s时,刚性粒子(10μm)在微通道横截面呈现惯性聚焦现象;当流体速率小于1.0*10-6m/s时,刚性粒子(10μm)在微通道横截面没有出现排序情况;当速率(3.0*10-6m/s)和其他条件保持不变,只改变微通道的直径时,微通道直径越大,粒子惯性聚焦在流线横截面上所呈现的圆形半径也越大,即当微通道直径从30~100μm依次增加,粒子惯性聚焦所呈现的圆形半径也依次从5.0*10-5~1.0*10-4m增大;只改变流体的粘度时,粒子在粘度越大的流体中,惯性偏移的半径越大。这些结果提示,粒子在直圆形微通道流动中因较大的惯性迁移作用可“自然”形成有序排列行为,尤其呈现出令人感兴趣的惯性行为,流体速率、粘度、微通道直径以及a/D(粒子直径与微通道直径的比率)对粒子在微通道横截面上的惯性排序行为均有重要作用。　　在装置加工方面,摸索提出了一种有机玻璃基片结合拉锥玻璃毛细管来实现具有逐级分离分选功能的直圆形微通道微流控分选装置的简便加工方案。这种方案中,在有机玻璃基片的轮廓直通道中以首尾相连方式安排拉锥玻璃毛细管,在这些相连处引出侧枝分离通道。各级拉锥玻璃毛细管的直圆段长度,按照模拟结果提示来截取,确定直径的拉锥尖端用自主发展的定量截取微流控装置来实现。论文针对这种方案的原型装置的加工工作作了有益探讨。