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J-GLOBAL ID：201802242221782691   整理番号：18A1063206

ハイブリッド境界要素法と埋め込み境界格子Boltzmann法によるマイクロチャネルにおけるAC電熱力を伴う非Newton血流のポンピング機構の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigation of pumping mechanism for non-Newtonian blood flow with AC electrothermal forces in a microchannel by hybrid boundary element method and immersed boundary-lattice Boltzmann method

著者 (1件)： Ren Qinlong (Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering of MOE, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi, P. R. China)
資料名： Electrophoresis  (Electrophoresis)
巻： 39  号： 11  ページ： 1329-1338  発行年： 2018年 
JST資料番号： A0626B  ISSN： 0173-0835  CODEN： ELCTDN  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マイクロ流体デバイスにおける血流の効率的なポンピングは,交流(AC)電気速度論を用いた細菌血流感染(BSI)の迅速検出に必須である。AC電気浸透(ACEO)現象と比較して,AC電熱(ACET)機構の利点は,比較的高いAC電圧周波数で高い電気伝導率を持つバイオ流体をポンプする能力である。本研究では,ACET力を用いた非Newton血流のマイクロ流体ポンピングを,ハイブリッド境界要素法(BEM)と浸漬境界格子Boltzmann法(IB-LBM)による多重物理過程のモデリングにより詳細に調べた。Carreau-Yasudaモデルを用いて,血流の現実的なレオロジー挙動をシミュレートした。異なるAC電圧の大きさと周波数,電極の熱境界条件,電極構成,チャネル高さ,電極対当たりのチャネル長さに関して,血流のACETポンピング効率を研究した。また,同じ物理的条件下でのスケーリング則解析を用いてNewton流体流と比較することにより,血流速度に及ぼすレオロジー挙動の影響を理論的に解析した。結果は,血流のレオロジー挙動とその周波数依存誘電特性が,通常のNewton水溶液のそれと異なる血流のポンピング現象を作ることを示した。また,断熱電極を用いることにより,ポンピング効率を劇的に高めることができることを実証した。さらに,この結果は,Joule加熱効果が許容できるとき,AC電圧の大きさの増加は,同じエネルギー消費量を有する電極の数を追加するよりも,より経済的なポンピングアプローチであると結論した。Copyright 2018 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 水溶液 ,  スケール則 ,  モデリング ,  誘電性 ,  抵抗加熱 ,  交流 ,  周波数依存性 ,  周波数 ,  電気伝導率 ,  浸漬 ,  *血流 ,  電気浸透 ,  細菌 ,  *マイクロチャネル ,  マイクロ流体デバイス

著者キーワード (5件)： AC電熱現象 ,  境界要素法 ,  格子Boltzmann法 ,  マイクロ流体ポンピング ,  非Newton血流

分類 (1件)： 電気泳動分析  (CC04017K)

タイトルに関連する用語 (10件)： 境界要素法 ,  埋め込み ,  境界 ,  格子Boltzmann法 ,  マイクロチャネル ,  Ac ,  電熱 ,  血流 ,  ポンピング ,  研究