Bu eser Hibe Sayısı 101-2221-E-002-064-My3 altında Bilim ve Tayvan Teknoloji Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Mikroakışkan Aygıt 1. Fabrikasyon <ol><li> T-mikrokanalın anahatlarını çizmek için bir grafik düzen yazılımı (örneğin, AutoCAD) kullanın. T-mikrokanalın için, iki besleme kanalı 90 mikron genişliğinde ve 2.500 mikron uzunluğunda olup, izdiham kanal uzunluğunda 180 mm genişliğinde ve 3000 mm. 1,100 um arasında bir çapa sahip tek bir çevreye her kanalın ucunu. </li><li> Mark &#39;net&#39; ve sırasıyla maruz kalma ve kapalı alanlar için &#39;karanlık&#39;. Negatif fotorezist için (örneğin, SU-8), T-mikrokanalın şekli &#39;açık&#39; ve çevresindeki olan &#39;karanlık.&#39; </li><li> Bir krom-on-cam photomask üzerine, T-mikrokanalın desen transfer 442 nm&#39;lik bir dalga boyunda ve 2 um arasında en az bir özellik boyutu bir lazer desen üreticisi kullanın. </li><li> Photomask, bir substrat (örneğin, tek taraflı cilalı silikon gofret) ve kalıcı bir epoksi ışığa kullanın (örneğin., SU-8) standart litografi süreci boyunca bir kalıp yapmak için. Fotorezist tabakası 55.2 mikron kalınlığındadır. Genel olarak, paslanmaz çeliğin kalınlığı objektif lens 17-19 korelasyon derinliğinden daha ince olması gerekmektedir. </li><li> T mikrokanalı 20 imal etmek için bir kalıp ve polidimetilsiloksan (PDMS) gibi saydam bir malzeme kullanarak. </li><li> Akışkan bağlantısı için, zımba dış çapı 2 mm bir paslanmaz çelik boru kullanarak geçiş delikleri PDMS dairesel şekillere hizalanır. </li><li> PDMS ve 30 saniye süreyle 60 W oksijen plazma bir cam slayt yüzeylerin muamele. Cam slayt PDMS takın. iki malzemenin oksitlenmiş yüzeyleri güçlü bir bağ oluşturur. 120 ° C &#39;de 5 dakika süre ile bir sıcak plaka üzerinde bağlanmış PDMS yapısı yerleştirin. </li><li> Akışkan bağlantı için delinmiş deliklere teflon tüpler yerleştirin. </li></ol> 2. Deneysel Kurulum <ol><li> Bir Hoffma gelen mikro schlieren sistemini Constructkondenserin ön odak düzlemi yarık plakasını kaldırılması ve 5X hedefi 3 arka odak düzlemi içinde bir bıçak kenarı ile modülatörün değiştirerek n modülasyon kontrast mikroskop. amacı, 17-19 sayısal açıklık bağlıdır korelasyon derinliği, mikroakışkan cihazın kapsayacak şekilde, yeterli olmalıdır. bıçak kenar yüzeyi kendi yansıtıcılığını azaltmak için anodik alüminyum oksit ile kararmış. </li><li> Bir C-mount adaptörü üzerinden mikroskop trinoküler tüp yüksek hızlı kamera monte edin. Kamera ışın ayırıcı üzerinden mikroskop optik yolunu yüz var. Bir Ethernet kablosu ile masaüstü bilgisayarınıza bağlayın. Gri tonlama okuma giriş parlaklık orantılı olacak şekilde kamera için 1 gama düzeltmesi ayarlayın. </li><li> Işık kaynağı açın. Aşırı ısı önlemek için, LED (ışık yayan diyot) aydınlatma kullanın. </li><li> Örneğin, &lt;(bir görüntü işleme yazılımı kullanın/ Em&gt; MATLAB fonksiyon imread) edinilmiş bir görüntünün gri tonlama değerlerini elde etmek. , Bıçak kenar Kaldır görüntünün ortalama gri tonlama okuma maksimum değerden yaklaşık% 10 daha az olacak şekilde aydınlatma, diyafram ve pozlama süresini ayarlayın. Bu% 0 kesme arka plan yoğunluğunu gösterir ve biz bir 8-bit görüntü için 230 değerini kullanın. </li><li> Tamamen olay ışığı engellemek için bıçak kenar yerleştirin. Görüntünün ortalama gri tonlama okunmasını kaydedin. Bu, bir% 100 kesme için arka plan yoğunluğu temsil eder ve değeri yaklaşık 15, 8-bitlik bir görüntü içindir. </li><li> Bıçak kenar konumunu ayarlayın şekilde elde edilen görüntünün ortalama gri tonlama okuma% 0 ve% 100 kesme değerleri ortasında yatıyor. Şimdi kesme derecesi% 50 olarak ayarlanır. </li><li> Kurucu maddeler olarak birbirleri ile tamamen karıştırılabilir olduğu bilinen kırılma indeksleri 21 ile iki adet saydam sıvılar hazırlayın. Refraktif ind bağımlılığını değerlendirmekkarışımın konsantrasyonuna eski, edebiyat 21 çek veya Gladstone-Dale denklemini 22 kullanın. Eğri tüm aralığında doğrusal olmayan ise, diğer sıvı bileşenler seçin. Daha sonra, çözeltinin kırılma endeksi konsantrasyonu ile doğrusal olarak değişmektedir aşağıda belirlenen bir bileşim seçin. Örneğin, çalışma sıvıları olarak kitlesel 0.05 fraksiyonu ve su ile sulu etanol seyreltik kullanımı. </li><li> Örnek sahnede T-mikrokanalı koyun. Bıçak kenarına konfluan kanal paralel böylece (Şekil 1) T-mikrokanalı düzenleyin. </li><li> Şırınga bir başvuru sıvı (su) olarak görev yapan çalışma sıvısı ile doldurulur, ve şırınga oda diğer çalışma akışkanı (sulu etanol seyreltik) ile doldurulur: iki aynı şırınga hazırlayın. şırınga boyutu arzu edilen akış hızı Q ve şırınga pompasına özelliklerine bağlıdır: Q = πd d Syr iç çapı 2 V / 4,inge ve V, pistonun hızıdır. Akış nabız, genellikle V 23 geliştirmek için küçük bir şırınga seçerek önlenebilir. </li><li> Bir beher T-mikrokanalın gelen çıkış sıvısını toplayın. Emin teflon çıkış borusu behere duvarına sabitlenir ve son damlacık kopmasına neden olacağı titreşim önlemek için beher sıvı seviyesinin altındadır. </li></ol> 3. Kalibrasyon <ol><li> Karıştırma iki akışkan ve referans görüntüleri görüntüleri edinin. <ol><li> Belirli bir Reynolds sayısı Re, enjektör pompalarının akış hızını ayarlamak, Q. Q = μ (B + D) Re / 4ρ, μ ve ρ viskozitesi ve çalışma sıvısının yoğunluğunun olduğu ve W ile hesaplanır ve D, sırasıyla t-mikrokanalın izdiham kanalının genişliği ve derinliği vardır. </li><li> Yük tek şırınga A ile pompa ve sy ile diğer pomparinge B. Bağlan T-mikrokanalın iki girişlerinin teflon tüp aracılığıyla A ve B şırınga şırınga etmek. Özdeş hacim akış hızlarında T-mikrokanalın içine çalışan sıvıları teslim şırınga pompaları başlatın. </li><li> Sürekli akış kurar kadar bekleyin. sürekli akış koşulu sabit schlieren desen ortaya çıkması ile tanımlanır. </li><li> 30 fps kare hızında akışkan karıştırma yirmi kare kaydetmek için kamera kontrollü yazılımını kullanın. </li><li> Sadece sabit hızda T-mikrokanalın izdiham kanalı içine tek girişten referans sıvısı (su) pompa enjektör B ile yüklenir pompayı durdurun. </li><li> Sürekli akış koşulu ulaşıldığında ve hiçbir schlieren model görülmektedir kadar bekleyin. </li><li> Optik homojen olmama T-mikrokanalda mevcut olduğunda referans görüntü almak için kamera kontrollü yazılımını kullanın. 30 fps kare hızında yirmi kare kaydedin. </li><li> Farklı Reynolds numaralı 3.1.7 3.1.1 tekrarlayın: = 1 Re, 5, 10, 20 ve 50, böylece karmaşık bir akış yapısı T-mikrokanal 24 kesişme bölgesi ortaya çıkar. </li></ol></li><li> I ve j piksel endeksleri olan referans görüntü I 0 (i, j) 25 tarafından satın görüntüyü (i, j) bölmek için bir görüntü işleme yazılımı kullanın. </li><li> T-mikrokanalda belirlenen sıvıların karıştırılması simüle etmek için bir CFD (Computational Fluid Dynamics) paketi çalıştırmak. <ol><li> T-mikrokanalın geometrisi için üç boyutlu bir model oluşturun. Yapılandırılmış ızgaraları içine akış alanını ayrıklaştırılabilir. , Doğruluğunu artırmak izdiham ve T-mikrokanalın merkezi bölgesinde ince örgü istihdam etmek. </li><li> Akışkanların fiziksel özelliklerini atayın ve akış etki sınır koşulları kurmak. Çözme sürecinde, son elde edilen konsantrasyon konsantrasyon-bağımlı difüzyon katsayısı belirlemekYerel konsantrasyonunu güncellemek için yineleme 26. </li><li> Izgara çalışması 27 yaparak bilgisayarlı sonuçların hassasiyetlerini inceleyin. </li></ol></li><li> Her düğüm için (x i, i y) xy -Plane üzerine, trapez kuralı ile kanal derinliği karşısında konsantrasyon alanının ortalama değerleri almak için CFD post-processing aracı istihdam: w (x i, y j) = {Σ k [w (x i, y j, z k) w + (x i, y j, z k +1)] ∙ (z k +1 - z k) / 2} / D 28, D nerede kanal derinliği. Deriva hesaplamak için merkezi farkı şemasını kullanarakçapraz-akış yönüne göre konsantrasyon tive (∂ ağırlık / ∂ y) i, j = [(X, Y, j + 1) w - a (x, Y&#39;nin j-1)] / (y j 1 - Y j-1). </li><li> Pozitif ve negatif geçişlerini hem de, gri tonlama değerleri I / I 0 (3.2 elde) ve kütle fraksiyonun gradyan ∂ w / ∂ y böyle y = 0 (merkez olarak belirtilen yerlerde (3.4 elde edilen), akım içerisinde oranı ayıklamak yönü) ya da çeşitli Verilen x (çapraz akım yönü). </li><li> Sonuçları arsa ve benim aramda / I 0 ilişkiyi belirlemek ve ∂ ∂ / y, I / I 0 w </sulineer regresyon ile / y ∂ + C 2 (C 1 ve C 2 sabitler) w b&gt; = C 1 ∂. </li></ol> 4. kantitasyonu <ol><li> Tekrarlayın 3.1 Hedef mikroakışkan cihaz karıştırmak için 3.2 adımları. Hedef mikroakışkan cihaz derinliği aynı veya T-mikrokanalın buna yakın olmalıdır. Kararsız fenomen bekleniyorsa, bunun yerine adım 3.1.4 Bir video klibi (görüntülerin dizisi) kazanır. pozlama süresi 2.4, 2.5, 3.1.4 ve 3.1.7&#39;de kullanılan değerle aynı olmalıdır iken kare hızı, açıkça geçici akış dinamikleri çözmek için yeterince yüksek olmalıdır. </li><li> Hedef mikroakışkan cihaz kitle fraksiyonun degrade gri tonlama değerleri oranını dönüştürmek için adım 3.6 &#39;de elde edilen ilişki kullanın. </li></ol>

<ol>
	<li>Merzkirch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Flow Visualization. , (1974).</li><li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Schlieren and Shadowgraph Techniques. , (2001).</li><li>Sun, C. -. l., Hsiao, T. -. h. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+microfluidic+mixing+using+microscale+schlieren+technique.">Quantitative analysis of microfluidic mixing using microscale schlieren technique.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 15 (2), 253-265 (2013).</li><li>Sun, C. -. l., Sun, C. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+mixing+in+a+microfluidic+oscillator+using+an+impinging+jet+on+a+concave+surface.">Effective mixing in a microfluidic oscillator using an impinging jet on a concave surface.</a> Microsystem Technologies. , (2011).</li><li>Strook, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chaotic+mixer+for+microchannels.">Chaotic mixer for microchannels.</a> Science. 295 (5555), 647-651 (2002).</li><li>Wheat, P. M., Posner, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+mixing+using+equilibrium+reactions.">Quantifying mixing using equilibrium reactions.</a> Physics of Fluids. 21 (3), 037101 (2009).</li><li>Liu, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+mixing+in+a+three-dimensional+serpentine+microchannel.">Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 9 (2), 190-197 (2000).</li><li>Munson, M. S., Yager, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+quantitative+optical+method+for+monitoring+the+extent+of+mixing+applied+to+a+novel+microfluidic+mixer.">Simple quantitative optical method for monitoring the extent of mixing applied to a novel microfluidic mixer.</a> Analytica Chimica Acta. 507 (1), 63-71 (2004).</li><li>Bradfield, W. S., Sheppard, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microschlieren-a+technique+for+the+study+of+details+in+compressible+flow.">Microschlieren-a technique for the study of details in compressible flow.</a> Aero/Space Engineering. 5 (18), 37-56 (1959).</li><li>Scroggs, S. D., Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+study+of+supersonic+microjets.">An experimental study of supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 21, 401-409 (1996).</li><li>Phalnikar, K. A., Alvi, F. S., Shih, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 31st AIAA Fluid Dynamics Conference &amp; Exhibit. , (2001).</li><li>Phalnikar, K. A., Kumar, R., Alvi, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+on+free+and+impinging+supersonic+microjets.">Experiments on free and impinging supersonic microjets.</a> Experiments in Fluids. 44 (5), 819-830 (2008).</li><li>Naughton, J. W., Bishop, D. S., Walrath, D. E., Lindberg, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-schlieren+characterization+of+a+high+momentum+micro-fluidic+actuator.">Micro-schlieren characterization of a high momentum micro-fluidic actuator.</a> , (2002).</li><li>Chen, H. -. M., Wu, H. -. W., Lee, J. -. N., Ting, C. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 23th National Conference of the Chinese Society of Mechanical Engineers. , (2006).</li><li>Davidson, G. P., Emmony, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+schlieren+probe+method+for+the+measurement+of+the+refractive+index+profile+of+a+shock+wave+in+a+fluid.">A schlieren probe method for the measurement of the refractive index profile of a shock wave in a fluid.</a> Journal of Physics E: Scientific Instruments. 13, 92-97 (1980).</li><li>Xie, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schlieren+confocal+microscopy+for+phase-relief+imaging.">Schlieren confocal microscopy for phase-relief imaging.</a> Optics Letters. 39, 1238-1241 (2014).</li><li>Inou&#233;, S., Spring, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Video Microscopy: The Fundamentals. , (1997).</li><li>Meinhart, C. D., Wereley, S. T., Gray, M. H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+illumination+for+two-dimensional+particle+image+velocimetry.">Volume illumination for two-dimensional particle image velocimetry.</a> Measurement Science and Technology. 11 (6), 809-814 (2000).</li><li>Olsen, M. G., Adrian, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Out-of-focus+effects+on+particle+image+visibility+and+correlation+in+microscopic+particle+image+velocimetry.">Out-of-focus effects on particle image visibility and correlation in microscopic particle image velocimetry.</a> Experiments in Fluids. 29 (1), S166-S174 (2000).</li><li>Friend, J., Yeo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+microfluidic+devices+using+polydimethylsiloxane.">Fabrication of microfluidic devices using polydimethylsiloxane.</a> Biomicrofluidics. 4 (2), 026502 (2010).</li><li>Wohlfarth, C., Lechner, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Landolt-B&#246;rnstein:+Numerical+Data+and+Functional+Relationships+in+Science+and+Technology.">Landolt-B&#246;rnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology.</a> Optical Constants: Refractive Indices of Pure Liquids and Binary Liquid Mixtures (Supplement to III/38). 47, (2008).</li><li>Heller, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remarks+on+refractive+index+mixture+roles.">Remarks on refractive index mixture roles.</a> Journal of Physical Chemistry. 69 (4), 1123-1129 (1965).</li><li>Korczyk, P. M., Cybulski, O., Makulska, S., Garstecki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+unsteadiness+of+the+rates+of+flow+on+the+dynamics+of+formation+of+droplets+in+microfluidic+systems.">Effects of unsteadiness of the rates of flow on the dynamics of formation of droplets in microfluidic systems.</a> Lab on a Chip. 11 (1), 173-175 (2011).</li><li>Dreher, S., Engler, M., Kockmann, N., Woias, P., Bockhorn, H., Mewes, D., Peukert, W., Warnecke, H. .. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+and+experimental+investigations+of+convective+micromixers+and+microreactors+for+chemical+reactions.">Theoretical and experimental investigations of convective micromixers and microreactors for chemical reactions.</a> Micro and Macro Mixing: Analysis, Simulation and Numerical Calculation. , (2010).</li><li>Huang, C. Y., Gregory, J. W., Sullivan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Modified+schlieren+technique+for+micro+flow+visualization.">A Modified schlieren technique for micro flow visualization.</a> Measurement Science &amp; Technology. 18 (5), N32-N34 (2007).</li><li>Tyn, M. T., Calus, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+concentration+dependence+of+mutual+diffusion+coefficients+of+some+binary+liquid+systems.">Temperature and concentration dependence of mutual diffusion coefficients of some binary liquid systems.</a> Journal of Chemicaland Engineering Data. 20 (3), 310-316 (1975).</li><li>Celik, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Procedure+for+estimation+and+reporting+of+uncertainty+due+to+discretization+in+CFD+applications.">Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications.</a> Journal of Fluids Engineering. 130 (7), 078001 (2008).</li><li>Tasi&#263;, A. &. #. 3. 8. 1. ;., Djordjevi&#263;, B. D., Grozdani&#263;, D. K., Radojkovi&#263;, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+mixing+rules+in+predicting+refractive+indices+and+specific+refractivities+for+some+binary+liquid+mixtures.">Use of mixing rules in predicting refractive indices and specific refractivities for some binary liquid mixtures.</a> Journal of Chemical and Engineering Data. 37 (3), 310-313 (1992).</li><li>Hsiao, P. -. J., Chen, S. -. T., Hsiao, T. -. H., Sun, C. -. l. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+coarse-resolution+numerical+simulation+with+experimental+measurements+of+wind+turbine+aerodynamic+performance.">A comparison of coarse-resolution numerical simulation with experimental measurements of wind turbine aerodynamic performance.</a> , (2013).</li><li>Sun, C. -. l., Huang, C. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+schlieren+visualization+of+near-bubble+mass+transport+during+boiling+of+2-propanol/water+mixtures+in+a+square+capillary.">Microscale schlieren visualization of near-bubble mass transport during boiling of 2-propanol/water mixtures in a square capillary.</a> Experiments in Fluids. 55 (7), 1778 (2014).</li><li>Panigrahi, P. K., Muralidhar, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Schlieren and Shadowgraph Methods in Heat and Mass Transfer. , (2012).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bir mikroakışkan cihaz akışkan karıştırma için, mikro schlieren tekniği ışık yoğunluğundaki değişim miktarının yoluyla konsantrasyon gradyanı büyüklüğünü ölçebilir. Bu tekniğin prensibi ışık yayılımı ardalanmasından tespit dayandığından, çalışma sıvıları ve mikroakışkan cihaz olayı ışığa şeffaf olmak zorunda. Buna ek olarak, iletişim kuralı kırılma çözeltisi endeksi ve çalışma sıvılarının ön değerlendirmesi gerekli olduğu şekilde bileşime arasında do...

Sıvı karışım, birçok endüstriyel işlemlerde ve biyolojik sistemlerde bulunan önemli bir konudur. Mikroakiskan ortaya çıkması ile, microscale karıştırma nedeniyle toplu taşıma mekanizmaları arasında difüzyon hakimiyeti onun meydan çok önem getirdi. Etkili bir Micromixer gerekli sayısal doğrulama tasarımı yana, birkaç ölçme yöntemleri 5-7 geliştirilmiştir. Bununla birlikte, genel olarak etkin micromixers 5 bulunan, üç boyutlu yapı, yaygın ölçüm teknikleri sunmak için başarısız konsantrasyon alanında daha doğru bir temsilini talep eder. Nedeniyle açısı 8 veya reaksiyon kinetiği 6 görüntüleme sınırı, yukarıda belirtilen yöntemler doğru karışımın homojenliği hesap yok yanıltıcı sonuçlar doğurabilir. Optik olarak transparan mikro karıştırma optik olarak transparan akışkanlar, mikro schlieren teknik 3,9-14 için </sup&gt; homojen olmayan karıştırma analiz için cazip bir alternatif sunuyor. Geçmişte, mikro schlieren tekniği çoğunlukla sıkıştırılabilir akış 9-13, 15 ya da 16 fazını degrade görselleştirmek için kullanılır olmuştur. Mikro schlieren tekniği, basit bir optik düzen ve yüksek hassasiyet hem yararları ve optik rahatsızlık neden ama karıştırma değerlendirilmesinde kullanılmak için uygundur belirli akış özelliği non-invaziv soruşturma sadece sağlar. Bu yazıda, bir mikroskop objektif arka odak düzlemi içinde bir bıçak kenar takarak mikro schlieren sistemini inşa, kantitatif analiz gerçekleştirmek için bir kalibrasyon prosedürü tarif ve mikroakışkan osilatör 4 bir doğrulama ölçümü rapor. Ölçümlerini gerçekleştirmek için, çalışma sıvıları uygun karma bir sıvı kırılma indeksi bileşimi ile doğrusal olarak farklılaştığı şekilde seçilir, ve hedef mikroakışkan cihaz kalınlığı ile aynıdır edilire kalibrasyonunda kullanılan. Türlerin konsantrasyonu yanı sıra, mikro schlieren tekniği doğrusal örneğin sıcaklık veya tuzluluk kırılma indeksi, korelasyon diğer skalar miktar gradyanı ölçmek için genişletilebilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Permanent Epoxy Negative Photoresist</td>
			<td>MicroChem</td>
			<td>SU-8 2150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>single side polished silicon wafer</td>
			<td>Light Technology</td>
			<td>S4W1PP5SABUP1</td>
			<td>p-type, diameter: 100&#177;0.5 mm, thickness: 525 &#177;25 mm, orientation: (1 0 0)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringe pump</td>
			<td>kdScientific</td>
			<td>kds210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringe, i.e. 10 ml</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-10L2138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoffman modulation contrast microscope</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>DM IL LED</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5X objective lens</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>N PLAN</td>
			<td>NA = 0.12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>knife-edge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>custom made part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>camera, i.e. high speed</td>
			<td>Integrated Design Tools</td>
			<td>NX7-S1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C-mount adapter HC 0.63x</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td>541537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>camera operating software</td>
			<td>Integrated Design Tools</td>
			<td>MotionPro X Studio 2.02.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>polydimethylsiloxane (PDMS)</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>Sylgard-184 silicone elastomer kit</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon tubing, i.e. O.D. x I.D. 1/16 in. x 0.031 in.</td>
			<td>Supelco</td>
			<td>58700-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micro glass slide</td>
			<td>Matsunami Glass</td>
			<td>S2215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hot plate</td>
			<td>Yeong-Shin</td>
			<td>HP-303DN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>distilled water, i.e. HPLC grade</td>
			<td>Alps Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethyl alcohol, i.e. reagent grade</td>
			<td>Nihon Shiyaku Reagent</td>
			<td>EA448652</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>image processing software</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>MATLAB R2009a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>computational fluid dynamics package</td>
			<td>ESI group</td>
			<td>CFD-ACE+ 2008</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analyzing mixing inhomogeneity in a microfluidic device by microscale schlieren technique

Bu yazıda bir mikroakışkan cihaz homojen olmayan karıştırma ölçmek için mikro schlieren tekniğinin kullanımını tanıtmak. mikro schlieren sistemi, yarık plakasını kaldırarak ve bir bıçak kenarı ile modülatörün değiştirerek objektif lens arka odak düzlemi kolay erişim sağlayan bir Hoffman modülasyon kontrast mikroskop, inşa edilmiştir. mikro schlieren tekniğin çalışma prensibi kırılma indisi 1-3 değişimi nedeniyle ışık sapmasını tespit dayanır. seken ışık kaçar ya da sırasıyla, bir aydınlık veya karanlık bir bant üretmek için bıçak kenarı tarafından tıkalı ya. Karışımın kırılma indisi olan bileşim ile doğrusal olarak değişmektedir, görüntü düzleminde ışık yoğunluğundaki yerel değişiklik optik eksene normal bir konsantrasyon gradyanı ile orantılıdır. Mikro schlieren resim, üç boyutludur homojen tarafından üretilen bozulmuş ışık iki boyutlu bir projeksiyon vermektedir. Kantitatif analiz gerçekleştirmek için, bir T-mikrokanalda iki sıvıları karıştıran bir kalibrasyon prosedürü açıklar. Biz gelen mikro-schlieren görüntü ile yakından ilişkilidir T-mikrokanalda konsantrasyon gradyanı elde etmek için sayısal simülasyonu yürütmek. Buna karşılık, mikro-schlieren görüntünün gri tonlama okumalar ve bir mikroakışkan cihaz sunulan konsantrasyon geçişlerini arasında bir ilişki kurulmaktadır. Bu ilişkiyi kullanarak, bir mikroakışkan osilatör 4 ölçümleri ile mikro schlieren tekniğinin yeteneği ortak mikro schlieren görüntüden karıştırma homojen olmayan durumlar analiz ve göstermek mümkün bulunmaktadır. Optik olarak transparan akışkanlar için, mikro schlieren tekniği karıştırma işlemi üç boyutlu özelliklerini korur anlık tam saha bilgileri sağlamak için cazip bir tanı aracıdır.

gri tonlama oranı I / kütle oranı olumlu ve olumsuz geçişlerini hem de farklı Reynolds numarası altında ben 0 T-mikrokanalın ortasında görünen bir simetrik bant ile (Şekil 2) gösterilmektedir. Düşük Reynolds sayısı anda, schlieren bant kuyruğu nedeniyle karıştırma arabirimi üzerinden dağılım genişletilmiş ve bulanık. Reynolds sayısı arttıkça, difüzyon uzunluğu daha dar bir bant lider kısaltır. Farklı aşağı yerlerde, yoğunluk değiş...

Watch this Scientific Journal Video about Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique at JoVE.com

Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique

Herein, we describe a procedure that employs microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. Through calibration, distribution of concentration gradient can be derived from the micro-schlieren image.

Mikro Schlieren Tekniği ile bir mikroakışkan Aygıt karıştırma homojen Analizi

In this paper, we introduce the use of microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. The microscale schlieren ...

analyzing-mixing-inhomogeneity-microfluidic-device-microscale

Research

JoVE Journal

Bioengineering

8.9K Görüntüleme.  National Taiwan University. Herein, we describe a procedure that employs microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. Through calibration, distribution of concentration gradient can be derived from the micro-schlieren image. 