[发明专利]一种聚集非球形微游泳体的微流管道及一种过滤方法

权利要求书

1.一种聚集非球形微游泳体的微流管道，包括微流管道本体（1），其特征在于，所述微流管道本体（1）上设置有用于形成扩张流场的扩张管（2）；

所述扩张管（2）包括首端扩张管连接段（3）和末端连接段（4）；

所述扩张管（2）的两端分别通过首端扩张管连接段（3）和末端连接段（4）与位于扩张管（2）两侧的微流管道本体（1）相连通；

沿流体流动方向，所述首端扩张管连接段（3）的横截面连续增大；

微流管道本体（1）的直径为10-3500微米；

所述微流管道本体（1）内流体的流量为0.01 纳升/秒-10毫升/秒。

2.如权利要求1所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，所述微流管道本体（1）和扩张管（2）的中心轴线位于同一直线上。

3.如权利要求2所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，所述扩张管（2）的首端扩张管连接段（3）以张角α扩张，张角α取值5-75度。

4.如权利要求3所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，所述微流管道本体（1）为直管。

5.如权利要求4所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，在扩张管（2）的轴截面所在平面上，扩张管（2）的末端连接段（4）与所连接的微流管道本体（1）之间的夹角为0-90度。

6.如权利要求5所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，同一微流管道本体（1）上设置有至少两个扩张管（2）；

相邻两个扩张管（2）通过中间直管（5）相连。

7.如权利要求5所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，同一微流管道本体（1）上设置有至少两个扩张管（2）；

相邻两个扩张管（2）中，后一扩张管（2）的首端扩张管连接段（3）与前一扩张管（2）的末端连接段（4）相连。

8.如权利要求6-7任意一项所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道，其特征在于，所述扩张管（2）还包括中间扩张管（6），所述中间扩张管（6）设置在首端扩张管连接段（3）和末端连接段（4）之间，且中间扩张管（6）的一端与首端扩张管连接段（3）相连，另一端与末端连接段（4）相连。

9.一种过滤方法，该方法用于非球形微游泳体的过滤，其特征在于，将包含非球形微游泳体的流体输入至如权利要求1所述一种聚集非球形微游泳体的微流管道内，当流体流经扩张管（2）时，首端扩张管连接段（3）的内部区域形成扩张流场，由于扩张管（2）出口处流速低于扩张管（2）进口处流速，扩张流场对处于其中的非球形微游泳体施加沿流速方向的压缩力，该压缩力将使非球形微游泳体的长轴与流速方向垂直，而由于非球形微游泳体的运动方向沿其长轴方向，故非球形微游泳体在扩张流场下沿与流速垂直的方向运动；

当非球形微游泳体运动至扩张管（2）管壁，发生逆流现象，逆流的非球形微游泳体中的一部分脱离扩张管（2）管壁，在扩张流场的压缩作用下向扩张管（2）的另一侧管壁运动，当再次靠近扩张管（2）管壁时，会再次发生逆流，以此循环，非球形微游泳体将会在首端扩张管连接段（3）的内部区域即扩张流场区域的数密度升高，发生聚集，实现非球形微游泳体的过滤。