Name: the diffusion of passive tracers in laminar shear flow
Uploaded: 2018-05-01T13:30:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Diffusion of Passive Tracers in Laminar Shear Flow at JoVE.com

Vi erkjenner finansiering fra Office of Naval Research (grant DURIP N00014-12-1-0749) og National Science Foundation (gir RTG DMS-0943851, CMG ARC-1025523, DMS-1009750 og DMS-1517879). I tillegg anerkjenner vi arbeidet med Sarah C. Burnett som bidro til å utvikle en tidlig versjon av eksperimentelle oppsett og protokollen.

1. Forberede deler til å bygge det eksperimentelle oppsettet
<ol><li>Utnytte de 3D CAD-tegningene knyttet (.stl-format) til 3D-utskrift en injektor innlegg, et reservoar, et Sekskantet kontakt og to plater som skal brukes som monterer for rør (to for hver geometri). Merk: Alternativt visse deler av oppsettet kan være laserskåret. I denne rapporten, torget tykke røret har blitt montert med laserskåret plater, mens den rektangulære tynne røret har blitt montert med 3D-trykt plater.</li>
	<li>Få glatt glass kapillær rør på ønsket geometrien. Merk: I denne rapporten, to rør geometrier brukes: 30 cm lang pipe kvadratisk tverrsnitt-interne tverrsnitt 1 x 1 mm og veggtykkelse 0.2 mm; 30 cm lang pipe rektangulære tverrsnitt-interne tverrsnitt 1 x 10 mm og veggtykkelse 0,7 mm. Firkantet røret er heretter referert til som tykke røret, mens den rektangulære rør kalles den tynne rør.</li>
</ol>2. Montering av eksperimentelle oppsett
<ol><li>Tapping av 3D-trykt deler<ol>
<li>Tapp injektor innlegget på begge sider med en 1/8â€ (0.32 cm) NPT trykk hvor injeksjon nål og fargestoff inn blir installert. Tapp reservoaret i ryggen med 10-32 trykk hvor drenering røret blir installert.</li>
		<li>Trykk fire skruehullene med 6-32 Trykk på forsiden av reservoaret. Tapp Sekskantet kontakt stykket på toppen og bunnen med 6-32 trykk.</li>
	</ol></li>
	<li>Forberede tappet 3D-trykt deler<ol>
<li>Injektor innlegg<ol>
<li>Dekk tråder av piggtråd slange passer med PTFE tetting tape. Skru forberedt montering på tilbake hullet av injektor innlegget. Skjær et 30 cm lang stykke plast slangen (indre diameter 3.30 mm). Sett røret på slangen adapteren.</li>
			<li>Dekk tråder rustfritt stål dispensering nålen (ytre diameter 0.71 mm) med PTFE tetting tape. Skru rustfritt stål dispensering nålen ved foran (stor) på injektor innlegget.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Reservoaret<ol>
<li>Dekk tråder av en liten piggete slangen passer med PTFE tetting tape. Skru forberedt montering på tilbake hullet av reservoaret (mindre hull).</li>
			<li>Skjær et 30 cm lang stykke plast slangen (indre diameter 3.30 mm). Sett røret på slangen adapteren. Lukk den andre enden av røret med en liten lue. Merk: Dette blir det drenering systemet for reservoaret.</li>
			<li>Plass en gummi O-Ring (Oljeavstøtende Buna-N O-Ring, 1/16"(0,16 cm) Fractional bredde, Dash nummer 016) i sirkulære nedgangstider på rør side av reservoaret.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Sekskantet kontakt<ol>
<li>Dekk tråder av en liten piggete slangen passer med PTFE tetting tape. Skru forberedt montering på hullet på undersiden av sekskantede koblingen.</li>
			<li>Skjær et 30 cm lang stykke plast slangen (indre diameter 3.30 mm). Sett røret på slangen adapteren.</li>
			<li>Dekk en slange adapter med PTFE tetting tape. Pass på å dekke slangen adapteren går mot trådene.</li>
			<li>Skjær et 4 cm lang stykke plast slangen (indre diameter 3.30 mm). Sett røret på slangen adapteren.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Forberede røret<ol>
<li>Distribuere et tynt lag med RTV gummi fugemasse 2 mm fra hver ende av røret. Spre tetningsmasse jevnt rundt utsiden av røret og sørg for ikke å tette rør tilgang med tetningsmasse.</li>
		<li>Monter røret på 3D-trykt platene ved å sette den forsiktig inn pre-cut hullene på 3D-trykt rør kortene. Pass på å presse røret i minst 2 mm slik at tetningsmasse langs hver side kontakter med plater.</li>
		<li>Forsiktig spre tetningsmasse på kanten av tallerkenen som røret blir i utsparingen. Vent minst 12 h for tetningsmasse å fullt vulcanize dermed tetting røret på platene.</li>
	</ol></li>
	<li>Måle 0.40 g fluorescein pulver å forberede fargestoff løsningen. Fortynne pulver i 0,50 L destillert vann å få ønsket fargestoff konsentrasjonen (0.80 finans konsentrasjon). Merk: Diffusivity av fluorescein i vann er beregnet ved å utføre en minste kvadrater passer i analytisk uttrykket for det andre øyeblikket fordelingens cross-sectionally gjennomsnitt tracer i sirkelformet rør geometri14 til den eksperimentelle måling av samme antall. Diffusjon koeffisient er anslått til κ = 5.7 x 10-6 cm2/s, forenlig med tidligere publiserte verdiene for diffusivity av fluorescein i rent vann.</li>
	<li>Montering<ol>
<li>Sprøytepumpen en oppsett<ol>
<li>Fyll en 12 mL plastsprøyte med en gummi stempelholderen med destillert vann. Sett inn en plast dispensering tips på sprøyten. Monter sprøyten til sprøytepumpe A. Koble sprøyten til den 30 cm lang rør inn nederst i sekskantede koblingen.</li>
			<li>Fyll en 1 mL plastsprøyte med en gummi stempelholderen med destillert vann. Monter sprøyten til sprøytepumpe A. kuttet et 30 cm lang stykke plast slangen (indre diameter 3.30 mm). Knytte den til 1 mL plastsprøyte. Merk: Begge sprøyter fylt med destillert vann er montert på sprøytepumpe A. Som pumpen aktiveres, mates vann fra begge sprøyter. Den første som brukes er 12 mL sprøyte, så 1 mL sprøyte må være koblet til en drenering rør å unngå vann søl. Dette trinnet er ikke nødvendig for den tynne rektangulære rør.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Injektor oppsett<ol>
<li>Fyll en 3 mL plastsprøyte med en gummi stempelholderen med fluorescein løsning. Sett inn en plast dispensering tips på sprøyten.</li>
			<li>Feste tuben koblet til baksiden av injektoren til fargestoff sprøyten.</li>
			<li>Fyll injektor innlegget med fargestoff løsningen av manuelt sprøytebruken fargestoff gjennom sprøyten mens du holder injektor innlegget vannrett (dvs. med nålen orientert oppover og over sprøyten). Hold skyve på sprøyten til injektoren er helt full av fargestoff og ingen luft er fanget inni.</li>
			<li>Monter sprøyten til sprøytepumpe B. klemme injektoren legge til kanten av lab-benken slik at det er tilgjengelig via røret koblet til sprøytepumpen.</li>
			<li>Sette inn små skiver på fire lange skruer (rustfritt Pan hode Phillips maskin skruer 6-32 tråden, 2-1/4"(5.76 cm) lengde). Sett inn de fire skruene i fire hull rundt nålen. Merk: Kontroller at leder av skruen på baksiden av injektor innlegget (på samme side som røret koblet til fargestoff sprøyten).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Sekskantet kontakt<ol>
<li>Sett to O-ringer (Oljeavstøtende Buna-N O-Ring, 1/16"(0,16 cm) Fractional bredde, Dash nummer 016) i de sirkulære åpninger på hver side av sekskantede koblingen.</li>
			<li>Feste Sekskantet koblingen til injektor innlegget ved staget til de fire skruene og sette den på dem. Pass på at siden med større hullet mot injektor innlegget. Sjekk og påse at O-Ring ikke flytte fra sted når festet mellom de to delene.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Rør<ol>
<li>Fest den ene enden-platene koblet til røret til Sekskantet koblingen ved staget til de fire skruene og sette den på dem. Oppmerksom på nålen som må angi røret som det blir montert.</li>
			<li>Sikre de fire lange skruene for å komprimere sammen injektoren Sekskantet kontakten og rør-adapter plate ved fire 6-32 rustfritt stål nøtter til slutten av lang bolter. Kontroller at på O-ringene ikke flytte fra sted når festet mellom deler.</li>
			<li>Fest den motsatte enden av røret til reservoaret ved hjelp av fire kort skruer og skiver (rustfritt Pan hode Phillips maskin skruer 6-32 tråden, 1/2"(1.27 cm) lengde). Kontroller at O-Ring ikke flytte fra sted når komprimert mellom de to delene.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Klemme reservoaret i tabellen. Kontroller at reservoaret justeres injektor innlegget å ikke bøye røret.</li>
		<li>Air støvavsug system: Sett inn en plast dispensering tips inn i røret koblet til toppen av sekskantede koblingen. Fest en 3 mL sprøyte plast spissen. Merk: Denne sprøyte brukes til å trekke ut eventuelle luftbobler fanget i systemet.</li>
		<li>Lys og kamera<ol>
<li>Sted to 61 cm lang UV-A rør lys på hver side av eksperimentelle. Merk: Det er et spesialdesignet spor på hver side av både injektor og reservoaret. Eksperimentet bør kjøres i mørket med UV-A tube lysene slått på.</li>
			<li>Plassere et kamera med minnekort over eksperimentell oppsettet vender ned. Merk: Kameraet bør plasseres minst 1 meter over røret. På denne måten inkluderer rammen hele rør lengden. Et DSLR-kamera ble brukt med et objektiv av justerbar brennvidde, 24-120 mm.</li>
			<li>Programmere kameraet bruker en ekstern utløser for å ta bilder hver 1 s med blenderåpning 5.6f, lukkerhastighet 5 og ISO 200.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>3. Experimental kjøre
<ol><li>Installasjonsprogrammet<ol>
<li>Fyll tanken med destillert vann til et nivå over røret. Fyll rør med destillert vann ved å trykke på sprøytepumpen. Slå på lyset UV-A rør og trekk blendingsgardiner.</li>
		<li>Kjør programmerbare sprøytepumpen en å tømme røret eventuelle gjenværende fargestoff.</li>
		<li>Ta én enkelt referanseavbildning av røret fylt med ren destillert vann. Merk: Dette er referansen skudd som skal brukes i databehandlingen trinn senere. Dette bildet må tas i mørket i forhold som lignende som mulig for eksperimentell kjøring.</li>
		<li>Bytte røret kobler til injektor innlegget til 1 mL sprøyte montert på sprøytepumpe A. Koble 12 mL sprøyte til drenering røret (tidligere koblet til 1 mL sprøyte). Merk: Dette trinnet er ikke nødvendig for den tynne rektangulære rør.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Opprinnelige tilstand<ol>
<li>Sette inn en 1 mm tykke porsjon fargestoff (3 mm tykt for den tynne rektangulært rør) i røret ved å kjøre analoge sprøytepumpen B. Merk: Dette trinnet oppretter fargestoff første betingelsen. Mengden av fargestoff injiseres avhenger av geometrien i røret brukes. Tynne røret krever en større mengde fargestoff fordi dens tverrsnitt er større. Før den eksperimentelle kjører, fargestoff har å spre over tverrsnittet og injisere en større mengde fargestoff sikrer at det vil være lys nok til å bli fanget i bilder selv etter at det har diffust.</li>
		<li>Programmet sprøytepumpe A for å injisere destillert vann frekvensen veldig treg flyten av 0.193 mL/t for tykk kvadrat røret (infusjonshastigheten er 1.93 mL/t for den tynne rektangulære rør). Kjør sprøytepumpen i 5 min å tillate bolusen fargestoff skal transporteres ned røret fra nålen. Merk: Etter 5 min, fargestoff bør være ca 1 cm fra nålen. Økningen i infusjonshastigheten med en størrelsesorden for tynne røret er fordi volumet av de tynne røret er 10 ganger for tykke røret.</li>
		<li>Dra fargestoff sprøyten bakover manuelt, gjør at fargen ikke når nålen. Merk: Dette vil sikre at det er destillert vann på slutten av nålen slik at ingen flere fargestoff vil være spredt inn i røret under eksperimentelle kjøre.</li>
		<li>Vente på en tid tw > t *d for fargestoff bolus til diffus over tverrsnitt av røret. Merk: Diffusive gang t *d = b2/κ vurderer den karakteristiske lengde b være halvparten siden lenge tverrsnitt. Denne måten databehandling ventetiden er generalizable til noen tverrsnitt med et passende valg b. Vår representant resultat var ventetiden 15 min for tykk kvadrat røret og 15 h for den tynne rektangulære rør.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Flyt<ol>
<li>Programmet sprøytepumpe A til ønsket infusjonshastigheten 1.93 mL/t for tykk kvadrat rør og 19,3 mL/t for den tynne rektangulære rør.</li>
		<li>Start sprøytepumpen og den eksterne utløseren på kameraet samtidig. Utføre eksperimentet i 5 minutter, med et intervall mellom bilder 1 s.</li>
		<li>Slå rommet lysene på og ta et bilde av en linjal på samme høyde som røret og parallelt med den. Merk: Denne ville hjelpe avgjøre lengden skalaen (piksler/mm) brukes i databehandling.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. databehandling
<ol><li>Trekke minnekortet fra kameraet og laste ned data til en datamaskin der bildebehandling brukes til å analysere den.</li>
	<li>MATLAB analyse<ol>
<li>Første trekke referanse bildet skudd (klikket i trinn 3.1.3) fra første eksperimentelle bilde.</li>
		<li>Beskjære bildet langs de øvre og nedre kantene av røret. Sørg for å rotere bildet hvis røret ikke er justert med rammen.</li>
		<li>Summen intensitet lesing av den grønne kanalen loddrett i det resulterende bildet. Merk: Dette er proporsjonal med totalt tverrsnittsstudier fargestoff intensiteten som en funksjon av hvor langs røret.</li>
		<li>Konvertere enheter lengde fra piksler mm med fysiske lengde skalaen fra kalibrering bildet (se trinn 3.3.3).</li>
		<li>Gjenta for alle gjenværende bilder. Dette resulterer i en tidssekvens av kurver måler den totale fargestoff konsentrasjonen langs lengden av røret.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Dutta, D., Leighton, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispersion+in+Large+Aspect+Ratio+Microchannels+for+Open-Channel+Liquid+Chromatography.">Dispersion in Large Aspect Ratio Microchannels for Open-Channel Liquid Chromatography.</a> Anal. Chem. 75 (1), 57-70 (2003).</li><li>Blom, M. T., Chmela, E., Oosterbroek, R. E., Tijssen, R., van den Berg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-Chip+Hydrodynamic+Chromatography+Separation+and+Detection+on+Nanoparticles+and+Biomolecules.">On-Chip Hydrodynamic Chromatography Separation and Detection on Nanoparticles and Biomolecules.</a> Anal. Chem. 75 (24), 6761-6768 (2003).</li><li>Betteridge, D., Fields, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+pH+Gradients+in+Flow-Injection+Analysis+and+Their+Potential+Use+for+Multielement+Analysis+in+a+Single+Sample+Bolus.">Construction of pH Gradients in Flow-Injection Analysis and Their Potential Use for Multielement Analysis in a Single Sample Bolus.</a> Anal. Chem. 50 (4), 654-656 (1978).</li><li>Trojanowicz, M., Ko&#322;acin&#769;ska, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+flow+injection+analysis.">Recent advances in flow injection analysis.</a> Analyst. 141, 2085-2139 (2016).</li><li>Ajdari, A., Bontoux, N., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrodynamic+Dispersion+in+Shallow+Microchannels:+The+Effect+of+Cross-Sectional+Shape.">Hydrodynamic Dispersion in Shallow Microchannels: The Effect of Cross-Sectional Shape.</a> Anal. Chem. 78 (2), 387-392 (2006).</li><li>Dutta, D., Ramachandran, A., Leighton, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+channel+geometry+on+solute+dispersion+in+pressure-driven+microfluidic+systems.">Effect of channel geometry on solute dispersion in pressure-driven microfluidic systems.</a> Microfluid Nanofluid. 2 (4), 275-290 (2006).</li><li>Bontoux, N., Pe&#769;pin, A., Chen, Y., Ajdari, A., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+characterization+of+hydrodynamic+dispersion+in+shallow+microchannels.">Experimental characterization of hydrodynamic dispersion in shallow microchannels.</a> Lab Chip. 6, 930-935 (2006).</li><li>Vedel, S., Bruus, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+Taylor-Aris+dispersion+for+time-dependent+flows+in+straight+channels.">Transient Taylor-Aris dispersion for time-dependent flows in straight channels.</a> J. Fluid Mech. 691, 95-122 (2012).</li><li>Aminian, M., Bernardi, F., Camassa, R., McLaughlin, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Squaring+the+Circle:+Geometric+Skewness+and+Symmetry+Breaking+for+Passive+Scalar+Transport+in+Ducts+and+Pipes.">Squaring the Circle: Geometric Skewness and Symmetry Breaking for Passive Scalar Transport in Ducts and Pipes.</a> Phys. Rev. Lett. 115, 154503 (2015).</li><li>Aminian, M., Bernardi, F., Camassa, R., Harris, D. M., McLaughlin, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+boundaries+shape+chemical+delivery+in+microfluidics.">How boundaries shape chemical delivery in microfluidics.</a> Science. 354 (6317), 1252-1256 (2016).</li><li>Taylor, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispersion+of+soluble+matter+in+solvent+flowing+slowly+through+a+tube.">Dispersion of soluble matter in solvent flowing slowly through a tube.</a> P Roy Soc Lond A Mat. 219 (1137), 186-203 (1953).</li><li>Stone, H. A., Stroock, A. D., Ajdari, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+Flows+in+Small+Devices:+Microfluidics+Toward+a+Lab-on-a-Chip.">Engineering Flows in Small Devices: Microfluidics Toward a Lab-on-a-Chip.</a> Annu. Rev. Fluid Mech. 36, 381-411 (2004).</li><li>Davis, M. E., Davis, 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=.">.</a> Fundamentals of chemical reaction engineering. , (2003).</li><li>Barton, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+method+of+moments+for+solute+dispersion.">On the method of moments for solute dispersion.</a> J. Fluid Mech. 126, 205 (1983).</li></ol>

Forfatterne ikke avsløre.

Etter sprøytebruken fargestoff inn i røret, transporteres bolusen fra injeksjon nålen med en jevn strøm. Deretter er det nødvendig å vente lenge nok fargestoff å spre over tverrsnitt av kanalen. På denne måten en uniform fordeling Gaussian som hentes og vil tjene som den første betingelsen for eksperimentet. Dermed opprettes en laminær bakgrunn flyt programmerbare sprøytepumpen. Den eksperimentelle kjøre varer i 5 min med fotoer tatt hvert sekund.
De vanligste problemene i oppsettet kommer fra tilkobling av delene og rør. Ulike 3D-trykt deler må være lukket ordentlig når tilkoblet for å unngå lekkasje. Glass rørene er veldig delikat og må håndteres og installert med forsiktighet.
Et problem som vi registrerte da overgangen fra den tynne rektangulære rør til tykk kvadrat røret var knyttet til det faktum at rør volumet ble redusert med en faktor på 10. Opprettholde samme cross-sectional gjennomsnittlige flyten hastighet med den monterte 12 mL sprøyte, stempelet hastigheten i sprøytepumpe A ville ha behov for å være svært lav. På denne programmert fart, stempelet hastigheten var ikke uniform lenger og titter garanteres gjennom eksperimentell rensingen. Derfor byttet vi til en mye mindre 1 mL sprøyte når du arbeider med tykk kvadrat røret i trinn 2.5.1.
En bør også kontrollere at gjennomsnittlig intensiteten langs den loddrette dimensjonen av røret første tilstanden er ca uniform. Hvis ikke, en filtrering maske må brukes i alle bilder å ta hensyn til dette avviket.
Den minste repeterbare delen av eksperimentet er fargestoff injeksjon (og følgelig bredden på første distribusjon). Som illustrert tidligere, er det ikke en bekymring for samsvarer med Monte Carlo-simuleringer som eksperimentelle første tilstanden kan gjenskapes ved hjelp av analyse av første fotografiet. Fargestoff injeksjon og påfølgende manuell uttak kan ikke alltid produsere fargestoff pluggene til nøyaktig samme bredde. Spesielle må brukes når den innledende fargestoff bolusen. Eksperimentet blir mer repeterbare som forskere få erfaring i denne delen av protokollen, men fremtidige forbedringer gjøres sikkert.
Når du sammenligner oppsettet med microfluidic enheter, parameterne vises i styrende ligningen når riktig nondimensionalized er det Péclet antallet Pe hvis tracer er passiv, er dvs tracer utviklingen montert fra flyt. Dynamisk likheten er implisitt i forutsetning av lave Reynolds (Re << 1) som sikrer stabil laminær strømmer u(y,z). Disse to parametere setter full likheten mellom microfluidic oppsett og skalaer av eksperimentet vårt. I praksis begrenser fysiske lengden av røret bare nondimensional ganger vi kan trygt komme med våre oppsett. For veldig sent ikke-dimensjonale ganger, kan nødvendige lengden av røret bli prohibitively lang for en bestemt Péclet antallet i dette store oppsettet.
En tydelig begrensning i denne eksperimentelle protokollen er at de innsamlede dataene er en anslått 2D representasjon av 3D geometri som bildene er tatt ovenfra og ned på røret. Gjeldende prosess kan bare få utviklingen av cross-sectionally gjennomsnitt fargestoff fordelingen. Få en distribusjon definert på hvert sted i røret enn tverrsnitt gjennomsnitt og sammenligning med teoretisk og numeriske spådommer er gjenstand for pågående forskning.
Alle eksperimentelle oppsett deler har tekniske tegninger tilgjengelig for nedlasting som gjør at innstillingssystemet lett tilgjengelig og kan tilpasses av noen interessert forsker. Bygge på det nåværende resultatet, brukes samme oppsett til å studere mer komplekse og uutforsket rør geometrier samt forskjellige strømnings regimer.

De siste årene, har betydelig arbeid vært fokusert på å utvikle microfluidic og lab-on-chip enheter som kan redusere kostnadene og øke produktiviteten til kjemiske forberedelse og diagnostikk for en rekke applikasjoner. En av de viktigste funksjonene i microfluidic enheter er press-drevet transport av væsker og oppløst solutes gjennom microchannels. I denne sammenheng er det blitt stadig viktigere å forstå kontrollert levering av solutes på Mikroskala. Spesielt krever programmer som for eksempel brukt kromatografiske separasjon1,2 og microfluidic flyt injeksjon analyse3,4 forbedret kontroll og forståelse av stoff levering. Forskere i microfluidics har studert og dokumentert påvirkning av kanalens tverrsnittsundersøkelse form på stoff spre5,6,7,8, og rollen av kanalens sideforhold 9 , 10.
Analytisk og numerisk studier av stoff sprer seg langs kanaler har nylig føre til identifisering av en sammenheng mellom rør cross-sectional geometri og formen på distribusjon9,10. På tidlig tidsrammer, avhenger fordelingen sterkt geometri: rektangulært rør bryte symmetrien nesten umiddelbart, mens elliptiske rør beholder sin opprinnelige symmetri mye lengre9. På den annen side, fremdrift i lengre tidsrammer asymmetrier i stoff distribusjonen ikke lenger skille ellipser fra rektangler, og er satt av cross-sectional størrelsesforholdet λ (forholdet mellom kort til Langside). Vurderer "rør" på elliptiske tverrsnitt og "kanaler" av rektangulære tverrsnitt, spådommer fra numeriske simuleringer og asymptotisk analyse ble testet med laboratorieforsøk. Tynn kanaler (størrelsesforholdet << 1) produsere solutes kommer med skarpe fronter og tapering haler, mens tykk kanaler (størrelsesforholdet ~ 1) presentere det motsatte problemet10. Denne robuste effekten er relativt ufølsom for den første vilkår og kan brukes til å velge stoff distribusjon profil kreves for alle programmer.
Virkemåten skissert ovenfor sorterer tynn versus tykk domener skjer før klassisk "Taylor spredning" regimet er nådd. Taylor spredning refererer til bedre spredning av passive solutes i laminær strømning (stabilt lave Reynolds nummer, Re) med en økt effektiv diffusivity, omvendt proporsjonal med den stoff molekylær diffusivity κ11. Denne forbedringen er observert etter innlemmes i lange, diffusive når stoff har spredt over kanalen. Slike diffusive tidsskalaen er definert karakteristiske lengde skala en av geometri, som td = en2/κ. Péclet er en nondimensional parameter som måler relative viktigheten av flytende advection til diffusjon effekter. Vi definerer denne parameteren den korteste lengde skala som Pe = Ua/κ, der U er karakteristisk flyten hastighet. (Hvor Reynolds kan defineres i forhold til Péclet flere Re = Pe κ/ν, der ν er Kinematisk viskositeten av væsken.) Typisk Péclet tallverdier for microfluidic programmer12 varierer mellom 10 og 105, med molekylær diffusivities alt fra 10-7 til 10-5 cm2/s. derfor gitt flyten hastighet og lengde skalaer av interesse, det er avgjørende å forstå virkemåten til solutes for middels til lang tidsskalaer (i forhold til diffusive tidsskalaen), godt forbi de første observasjonene av geometri-drevet oppførsel og inn i cross-section-drevet regimer universell for en stor klasse geometrityper.
Gitt interessen for microfluidic programmer, valg av stor skala eksperimentelle oppsett kan først virke unaturlig. Eksperimentene rapporterte her er millimeter skalaen, ikke på Mikroskala som sant microfluidic enheter. Men det samme fysiske oppførsel karakterisere begge systemene og en kvantitativ studie av relevante fenomener kan fortsatt oppnås ved riktig skalering styrende ligningene, like skalamodeller av fly vurderes i vinden tunneler under utformingen fase. Spesielt sikrer matchende relevante nondimensional parametere (som Péclet for våre eksperimentet) tilpasning av eksperimentell modell. Arbeider på slike større skala, tilbyr samtidig opprettholde en laminær press-drevet flyt, flere fordeler sammenlignet med en tradisjonell Mikroskala oppsett. Spesielt utstyr som er nødvendig å produsere, utføre og visualisere nåtiden eksperimenter er enklere å betjene og mindre kostnadskrevende. Videre kontrollere andre felles utfordringer å arbeide med microchannels, som ofte tilstopping og forbedret påvirkning av produksjon toleranser, med større oppsett. En annen mulig bruk for denne eksperimentelle oppsett er for studier av bolig tid distribusjon (RTD) i laminær flyter13.
Asymmetrier fremkommer i stoff distribusjonen nedstrøms kan analyseres via sin statistiske øyeblikk; spesielt er skjevheten, som er definert som midtstilt, normalisert tredje øyeblikket, den laveste for integrert statistikken måling av asymmetri av en distribusjon. Tegn på skjevheten angir vanligvis form av distribusjonen, dvs. Hvis det er trapes (negativ skewness) eller baktung (positiv skewness). Fokusere på sideforholdene til kanalene, finnes det en klar sammenheng tynn geometrier med trapes distribusjoner og tykk geometrier med baktung distribusjoner10. I tillegg kan en kritisk størrelsesforholdet mellom disse to motsatte atferd beregnes for både elliptiske rør og rektangulære rør. Slike crossover sideforhold er forbausende like for standard geometrier, spesielt λ * = 0.49031 for rør og λ * = 0.49038 for kanaler, suggestiv av universalitet teori10.
Eksperimentelle oppsett og metoden beskrevet i dette dokumentet brukes til å studere spredning av et press-drevet passiv stoff i laminær væske renner gjennom glass kapillærene av ulike tverrsnitt. Enkelhet og reproduserbarhet av eksperimentet definerer en robust metode for analyse for å forstå sammenhengen mellom en pipe geometriske tverrsnitt og figuren av den injiserte stoff fordelingen som den transporteres nedstrøms. Metoden diskutert i dette arbeidet er blitt bebygget å lett benchmark matematiske og numeriske resultater i en fysisk laboratorium.
En enkel eksperimentelle prosedyren er beskrevet som fremhever den definitive rollen en fluidic kanal cross-sectional størrelsesforhold i innstillingen figuren stoff fordelingen nedstrøms. Eksperimentelle oppsett krever en programmerbar sprøytepumpe å produsere laminær titter, glatt glass rør av ulike tverrsnitt, en andre Sprøytepumpe for å injisere den spre stoff (f.eks. fluorescein fargestoff) i den omkringliggende laminær strømning, og UV-A lys og et kamera å ta opp stoff utviklingen. CAD-filer er tilgjengelig for alle egendefinerte deler av oppsettet og slike filer kan brukes til 3D-ut den eksperimentelle deler før montering.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1013">
	<tbody>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:517px;">Flourescein Dye</td>
			<td style="width:175px;">Flinn Scientific&#160;</td>
			<td style="width:127px;">LOT: 118362&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; CAS NO: 518-47-8</td>
			<td style="width:195px;"></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">PhD ULTRA Hpsi Syringe Pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>703111</td>
			<td style="width:195px;">programmable digital syringe pump</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Compact Infusion Pump Model 975</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>55-1689</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Form 2 SLA 3D Printer</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td>100-240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Glass pipes</td>
			<td>VitroCom</td>
			<td>4410 and 8100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">PTFE sealing tape</td>
			<td>Teflon</td>
			<td>4934A12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">PVC tubing (1/8&#34; ID)</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>5231K144</td>
			<td>5 Foot Length</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Reusable Stainless Steel Dispensing Needle 22 Gauge, .016&#34; ID, .028&#34; OD, 1/8&#34; NPT Thrd, 2&#34; Lg&#160;</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>7590A45&#160;</td>
			<td>1 Required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">RTV silicone rubber sealant</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>74945A69</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Plastic Syringe Manual, w/ Luer Lock Connection, .34 oz Capacity, Packs of 10&#160;</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>7510A653&#160;</td>
			<td>1 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Plastic Syringe Manual, w/ Luer Slip Connection, .034 oz Cap, Packs of 10&#160;</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>7510A603&#160;</td>
			<td>1 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Plastic Syringe Manual, w/ Luer Lock Connection, 0.1 oz Capacity, Packs of 10&#160;</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>7510A651&#160;</td>
			<td>2 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Plastic dispensing tip</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>6699A1&#160;</td>
			<td>3 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">6&#34; C-Clamps</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>5133A18</td>
			<td>2 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Type 18-8 Stainless Steel Flat Washer Number 6 Screw Size, 0.156&#34; ID, 0.312&#34; OD, Packs of 100&#160;</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>92141A008&#160;</td>
			<td>8 required</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;">18-8 SS Pan Head Phillips Machine Screw 6-32 Thread, 2-1/4&#34; Length, Packs of 50&#160;</td>
			<td style="width:175px;">McMaster</td>
			<td>91772A167&#160;</td>
			<td>4 required</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:66px;">Oil-Resistant Buna-N Multipurpose O-Ring 1/16 Fractional Width, Dash Number 016, Packs of 100&#160;</td>
			<td style="width:175px;">McMaster</td>
			<td>9452K6&#160;</td>
			<td>3 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">Type 18-8 Stainless Steel Hex Nut 6-32 Thread Size, 5/16&#34; Wide, 7/64&#34; High, Packs of 100&#160;</td>
			<td style="width:175px;">McMaster</td>
			<td>91841A007&#160;</td>
			<td>4 required</td>
		</tr>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:66px;">18-8 SS Pan Head Phillips Machine Screw 6-32 Thread, 1/2&#34; Length, Packs of 100&#160;</td>
			<td style="width:175px;">McMaster</td>
			<td>91772A148&#160;</td>
			<td>4 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;">24&#34; Black Light Fixture with bulb</td>
			<td style="width:175px;">American DJ</td>
			<td>B0002F5544</td>
			<td>2 required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:517px;">DSLR camera&#160;</td>
			<td style="width:175px;">Nikon&#160;</td>
			<td>D300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:517px;">24-120 mm lens</td>
			<td style="width:175px;">Nikon</td>
			<td>2193</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:517px;">Remote programmable trigger</td>
			<td style="width:175px;">Nikon</td>
			<td>4917</td>
			<td style="width:195px;">remote programmable trigger</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:517px;">Memory Card</td>
			<td style="width:175px;">SanDisk&#160;</td>
			<td>SDCFX-032G-E61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:517px;">Metric ruler</td>
			<td style="width:175px;">McMaster</td>
			<td>20345A35</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the diffusion of passive tracers in laminar shear flow

En enkel metode å eksperimentelt observere og måle spredning av en passiv tracer i en laminær strømning er beskrevet. Metoden består av første sprøytebruken fluorescerende fargestoff direkte i et rør fylt med destillert vann og la det å spre over tverrsnitt av røret til få en jevnt fordelt opprinnelige tilstand. Etter denne perioden laminær strømning aktiveres med en programmerbar sprøytepumpe å observere konkurransen i advection og spredning av tracer gjennom røret. Asymmetrier i tracer distribusjonen er studert og sammenhenger mellom rør tverrsnittet og form av fordelingen vises: tynn kanaler (størrelsesforholdet << 1) produsere tracers kommer med skarpe fronter og tapering haler ( trapes distribusjoner), mens tykk kanaler (sideforhold ~ 1) presentere motsatt virkemåten (baktung distribusjoner). Den eksperimentelle prosedyren brukes på kapillære rør av ulike geometrier og er spesielt relevant for microfluidic applikasjoner dynamiske likheten.

Eksperimentell oppsettet etter montering er vist i figur 1. Bildene produsert i MATLAB viser eksperimentelle data over behandlet utviklingen av konsentrasjonen kurven (figur 2) for tre ikke-dimensjonale ganger. Vi har bekreftet at det er en lineær sammenheng mellom tracer intensitet og konsentrasjon. Formen på distribusjon endringene som tiden går og fargestoff bolusen flytter nedstrøms. Figur 2 viser slike utviklingen i tynne rektangulært rør geometrien. Den første fargestoff fordelingen er smal og symmetrisk (Gaussian-lignende forhold i lengderetningen og nesten jevn i tverrsnitt, figur 2 venstre) men symmetrien er brutt nesten umiddelbart som bakgrunn flyt starter. Fordelingen bryter symmetri en skarp front og avsmalnende lange haler (figur 2, midtre og høyre).
Eksperimentelle resultatene er bekreftet av Monte Carlo simuleringer utført som matchet den første distribusjon og flow rate (Figur 3). Montert verdien for fargestoff diffusivity κ ble bestemt i et uavhengig eksperiment (trinn 2.4 i protokollen) og brukt i denne sammenligningen. Monte Carlo metoder brukes ofte til å simulere utviklingen av advection-diffusjon problemer som involverer komplekse geometrier som betingelsene (homogen Neumann i dette tilfellet) kan bare inndata som fakturering som refleksjon regler. Tilnærmingen er å prøve realizations av de tilsvarende Stokastisk differensialligning underliggende advection-diffusjon ligningen i nondimensional-skjemaet:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57205/57205eq1v2.jpg">
hvor T(x,y,z,t) er tracer fordelingen, τ er nondimensional gang normalisert av td, x er den langsgående romlige koordinaten, y er kort tverrgående koordinatet og z er den lenge tverrgående koordinaten, alle normalisert av kort en. Strømning u(y,z) er Navier-Stokes-ligningene med nei-skli betingelser (ingen strøm på veggen), drevet av en negativ trykkgradient laminær stabil løsningen. En Gaussian startdata i rør lengderetningen med en ønsket varians kan fås ved vurderer bare diffusjon (Pe = 0) og utvikler partikler for tiden tilsvarer bredden på den første prøvedata9,10 . Disse representant resultatene ble oppnådd ved hjelp av flow rate verdiene angitt i protokollen, men vi forventer lasting fenomener for å holde generelt for laminær regimet10 (Figur 3).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57205/57205fig1.jpg"> Figur 1 : Eksperimentelle oppsett. (A) diagram av eksperimentelle. Dette tallet er endret fra Aminianet al. 10. (B) presentasjon av faktiske. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/57205fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57205/57205fig2.jpg"> Figur 2 : Bilder av behandlet på ulike tidspunkter. Øverste rad: bilde av fargestoff konsentrasjonen spredt langs tverrsnitt av røret observert normalt lenge cross-sectional retning øke ikke-dimensjonale ganger. Den vertikale aksen er skalert 5 ganger for klarhet. Bunnen: intensiteten av fargestoff konsentrasjonen beregnet summere lenge cross-sectional retning. Toppverdien normaliseres. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/57205fig2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57205/57205fig3.jpg"> Figur 3 : Sammenligning av konsentrasjon fordelingen mellom Monte Carlo-simuleringer og eksperimenter. Utviklingen av cross-sectionally gjennomsnitt fargestoff konsentrasjonen langs langsgående røret er vist på to instants i tid: τ = 0,15 og τ = 0,30. De stiplede linjene er simuleringen resultatene, mens solid linjene representerer eksperimentelle data. Topp: sammenligning i tykk (firkantet) kanalen. bunn: sammenligning i tynn (rektangulær) kanalen. Området under hver kurve er normalisert for å være en og x = 0 svarer til midten av første fargestoff. Dette tallet er endret fra Aminianet al. 10. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/57205fig3large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
Supplerende fil 1 . Inkludert CAD-tegninger av 3D Sekskantet Connector (<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/hex_connector_3D.STL" target="_blank">hex_connector_3D.STL</a>)
Supplerende fil 2 . Inkludert CAD-tegninger av 3D injektor innlegg (<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/injector_post_3D.STL" target="_blank">injector_post_3D.STL</a>)
Supplerende fil 3 . Inkludert CAD-tegninger av 3D reservoaret (<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/reservoir_3D.STL" target="_blank">reservoir_3D.STL</a>)
Supplerende fil 4 . Inkludert CAD-tegninger av 3D tykke rør plater (<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/plate_thick_3D.STL" target="_blank">plate_thick_3D.STL</a>)
Supplerende fil 5 . Inkludert CAD-tegninger av 3D Pipe plater (<a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57205/plate_thin_3D.STL" target="_blank">plate_thin_3D.STL</a>)

Watch this Scientific Journal Video about The Diffusion of Passive Tracers in Laminar Shear Flow at JoVE.com

The Diffusion of Passive Tracers in Laminar Shear Flow

En protokoll for studiet av spredningen av passiv tracers i laminær press-drevet flyt er presentert. Fremgangsmåten gjelder ulike kapillær rør geometri.

Spredningen av passiv Tracers i laminær skjær flyt

A simple method to experimentally observe and measure the dispersion of a passive tracer in a laminar fluid flow is described. The method consists of ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Mechanical Engineering

Anatomy and Physiology

Engineering

Unit 1

Shearing Stresses in Beams and Thin-Walled Members

Cell Membrane Structure and Functions

SCIENTISTS IN ACTION

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

Eksperimentell måling av sedimenteringshastighet av sfæriske partikler i udefinerte og begrensede overflateaktive skjærfortynnende viskoelastiske væsker

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

Artsdannelse og biotilgjengelighet Målinger av Miljø Plutonium Bruke Diffusion i Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Ultrasonic Welding of Thermoplastic Composite Coupons for Mechanical Characterization of Welded Joints through Single Lap Shear Testing

Ultralyd sveising av termoplast Kompositt kuponger for Mekanisk Karakterisering av sveisede skjøter gjennom enkelt Lap Shear Testing

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ...

In Vitro Culture of Epicardial Cells From Mouse Embryonic Heart

In Vitro Culture of Epicardial Cells From Mouse Embryonic Heart

In Vitro Culture of epikardiell celler fra mus Embryonic Hjerte

During embryogenesis, the epicardial contribution to coronary vasculature development has been very well established. Cells derived from the epicardium ...

Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

Eksperimentell metodikk for estimering av lokal varme flukser og Burning priser i Steady Laminar grenselaget Diffusion Flames

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

Design and Use of a Full Flow Sampling System FFS for the Quantification of Methane Emissions

Design og bruk av en Full Flow Sampling System (FFS) for kvantifisering av metanutslipp

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy (ATOM)

Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy ATOM

Mikrofluidisk Imaging Flow Cytometry ved asymmetrisk deteksjon Time-stretch Optical Microscopy (ATOM)

Scaling the number of measurable parameters, which allows for multidimensional data analysis and thus higher-confidence statistical results, has been the ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Generasjon av størrelse-kontrollerte Poly (etylenglykol) Diacrylate dråper via Semi-3-dimensjonale Flow fokus Microfluidic enheter

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Visually Based Characterization of the Incipient Particle Motion in Regular Substrates: From Laminar to Turbulent Conditions

Visuelt basert karakterisering av det begynnende partikkel bevegelsen i vanlig underlag: fra laminær Turbulent forhold

Two different experimental methods for determining the threshold of particle motion as a function of geometrical properties of the bed from laminar to ...

Experimental Investigation of the Flow Structure over a Delta Wing Via Flow Visualization Methods

Eksperimentell undersøkelse av flyt over en Delta-vinge Via flyt visualisering metoder

It is well known that the flow field over a delta wing is dominated by a pair of counter rotating leading edge vortices (LEV). However, their mechanism is ...