عنوان مقاله :
بررسي عددي نحوه تشكيل قطره در الگوهاي مختلف جريان دوفازي مايع-مايع در ميكروكانال‌هاي متمركزكن جريان
عنوان به زبان ديگر :
Numerical Investigation of Droplet Formation Mechanism in Various Two-phase Liquid-liquid Flow Regimes in Flow-focusing Microfluidic Devices
پديد آورندگان :
افسانه، هادي دانشگاه تهران - پرديس فني - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران، ايران , احمدي، پوريا دانشگاه تهران - پرديس فني - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران، ايران , حنفي زاده، پدرام دانشگاه تهران - پرديس فني - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران، ايران , ستاري، اميرمحمد دانشگاه تهران - پرديس فني - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران، ايران
كليدواژه :
جريان دوفاز مايع-مايع , تغييرات فشار , الگوهاي جريان , يكنواختي ابعادي بالا
چكيده فارسي :
در اين مطالعه، به صورت عددي به بررسي نحوه تشكيل هر يك از الگوهاي جريان دوفازي در جريان‌هاي دوفاز مايع-مايع در ميكروكانال‌هاي متمركزكن جريان پرداخته مي‌شود. در سيستم‌هاي دوفاز مايع-مايع، به دليل تعامل دوفاز غيرقابل امتزاج، الگوهاي مختلف جريان اعم از فشرده‌شده، قطره‌اي، جت و رشته‌اي مشاهده مي‌شود. بررسي علل تشكيل هر يك از اين الگوها براي كابردهاي مختلف پزشكي و صنعتي مي‌تواند بسيار حائز اهميت باشد. در اين ميان، الگوي قطره‌اي به دليل خواص موردنياز اعم از يكنواختي ابعادي بالا براي كاربردهاي انتقال دارو، بررسي اثر دارو، سنتز، واكنش و اختلاط بسيار مناسب مي‌باشد. از سوي ديگر قطره‌هاي توليد شده در الگوي جت از نظر ابعادي معمولا نامنظم مي‌باشند. عوامل متعددي ازجمله، ابعاد ميكروكانال‌هاي فاز گسسته و فاز پيوسته و ميكروكانال اصلي، دبي‌هاي جريان، خواص فيزيكي فازها (لزجت، چگالي و كشش سطحي) و خواص سطح بر روي نحوه تشكيل قطره تأثير مي‌گذارند. پس از بررسي اين عوامل در الگوهاي مختلف جريان، در ادامه نيز نمودارهاي فشار در ورودي ميكروكانال‌ها در هر يك از الگوهاي فوق بررسي شده است.
چكيده لاتين :
In this study, the underlying mechanism of the formation of the various two-phase flow patterns in liquid-liquid two-phase flows in flow-focusing microchannels is investigated. In liquid-liquid two-phase systems, due to the interaction of two immiscible phases, different flow patterns, including squeezing, dripping, jetting, and threading are observed. The formation mechanism of the various
flow patterns could be conspicuous for different medical and industrial applications. The dripping regime is very suitable for drug delivery, drug screening, synthesis, reaction, and mixing owing to the required properties, including high monodispersity. On the other hand, the droplets produced in the jetting regime are usually polydisperse in size. Numerous factors, including the dimensions of main and side microchannels, flow rates, physical properties of the phases (viscosity, density, and surface tension), and surface properties affect the droplet formation mechanism. After examining these factors in different flow patterns, the pressure diagrams at the inlets of microchannels are investigated.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
