最適化界面動電乱流マイクロミキサにおける混合と流れ遷移【JST・京大機械翻訳】

Nan Keyi; Shi Yanxia; Zhao Tianyun; Tang Xiaowei; Zhu Yueqiang; Wang Kaige; Bai Jintao; Zhao Wei

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202209529517514 整理番号：22P0328385

最適化界面動電乱流マイクロミキサにおける混合と流れ遷移【JST・京大機械翻訳】

Mixing and flow transition in an optimized electrokinetic turbulent micromixer

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発行年： 2022年04月08日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月11日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ミクロミキサーは,化学と工学の解析と測定における広い応用のためのチップ上のラボの鍵となる要素である。以前の研究は,界面動電(EK)乱流が100μmオーダーの断面寸法を有するY型マイクロミキサで実現できることを示した。超高速乱流混合はO(1)のバルク流Reynolds数で発生するが,マイクロミキサは最適化されていない。本研究では,”Y”型界面動電マイクロミキサにおける混合効果および遷移電気Rayleigh数に及ぼす入口における電場強度,AC周波数,電気伝導率比およびチャネル幅の影響を系統的に調べた。最適混合は,350μm幅のマイクロミキサで,100kHzと1.14×10 ̄5V/mのAC電場の下で実現され,電気伝導率比は1:3000であった。この条件下で,0.93の最大混合度を入口と100msから84μmで達成できた。臨界電場と臨界電気Rayleigh数のさらなる調査は,EK流れ不安定性の最も不安定な条件がEK乱流における最適混合のそれと一致しないことを示した。高Ra_e下でのEK流れの進展を予測するためには,線形不安定性解析の代わりに計算乱流モデルを適用する必要がある。【JST・京大機械翻訳】

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撹はん,混合 , 流体式制御機器

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