مقالة منهجية

تحليل خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك التي كتبها الميكروسكيل انعراجي تقنية

DOI:

10.3791/52915

⸱

يونيو 12, 2015

 , 
1Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University, 2Department of Mechanical Engineering, National Taiwan University of Science and Technology

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نصف إجراء يستخدم تقنية schlieren المجهرية لقياس عدم تجانس الخلط في جهاز الموائع الدقيقة. من خلال المعايرة ، يمكن اشتقاق توزيع تدرج التركيز من صورة micro-schlieren.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الورقة، ونحن نقدم استخدام تقنية انعراجي الميكروسكيل لقياس خلط التجانس في جهاز ميكروفلويديك. يتم إنشاء نظام انعراجي الميكروسكيل من هوفمان المجهر تعديل النقيض من ذلك، الذي يوفر سهولة الوصول إلى المستوى البؤري الخلفية للعدسة الهدف، عن طريق إزالة لوحة شق واستبدال المغير مع السكين. مبدأ عمل تقنية انعراجي الميكروسكيل يعتمد على الكشف عن انحراف الضوء الناجم عن اختلاف معامل الانكسار 1-3. ضوء نحيد إما يهرب أو عقبات بسبب السكين لإنتاج مشرق أو عصابة الظلام، على التوالي. إذا كان معامل الانكسار من خليط يختلف خطيا مع تكوينها، وتغير المحلي في شدة الضوء في الطائرة صورة يتناسب مع تركيز الانحدار الطبيعي أن المحور البصري. الصورة-انعراجي الصغير يعطي الإسقاط ثنائي الأبعاد للضوء بالانزعاج التي تنتجها التجانس ثلاثي الأبعاد.

لإنجاز التحليل الكمي، وصفنا إجراء معايرة تمزج بين اثنين من السوائل في T-متناهية. نحن إجراء المحاكاة العددية للحصول على التدرج التركيز في T-متناهية الذي يرتبط بشكل وثيق مع الصورة-انعراجي الصغيرة المقابلة. وعلى سبيل المقارنة، يتم تأسيس العلاقة بين قراءات تدرج الرمادي من الصورة-انعراجي الصغيرة والتدرجات تركيز المعروضة في جهاز ميكروفلويديك. باستخدام هذه العلاقة، ونحن قادرون على تحليل التجانس خلط من المنتسبين صورة-انعراجي الدقيقة وإظهار قدرة تقنية انعراجي الميكروسكيل مع القياسات في مذبذب ميكروفلويديك 4. للسوائل شفافة بصريا، تقنية انعراجي الميكروسكيل هو أداة تشخيصية جذابة لتوفير المعلومات الميدانية كامل لحظية التي تحتفظ الميزات ثلاثية الأبعاد من عملية الخلط.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

خلط السوائل مسألة مهمة التي يتم العثور عليها في كثير من العمليات الصناعية والنظم البيولوجية. مع ظهور على microfluidics، والاختلاط في الميكروسكيل جلبت الكثير من الاهتمام بسبب تحديها في الهيمنة نشرها بين آليات النقل الجماعي. منذ تصميم التحقق من صحة الكمي micromixer فعالية المطلوبة، وقد وضعت عدة طرق قياس 5-7. ومع ذلك، فإن هيكل ثلاثي الأبعاد، التي توجد عادة في micromixers كفاءة 5، يتطلب تمثيل أكثر دقة من مجال التركيز الذي فشلت تقنيات القياس مشتركة لتحقيق ذلك. يرجع ذلك إلى الحد من زاوية 8 أو رد فعل حركية 6، يجوز للطرق المذكورة أعلاه يؤدي إلى نتائج مضللة لا تمثل بشكل صحيح للتجانس الخليط.

للسوائل شفافة بصريا الاختلاط في بصريا المجهرية شفافة، تقنية انعراجي الميكروسكيل 3،9-14 يوفر بديلا جذابا لتحليل خلط التجانس. في الماضي، وقد تقنية انعراجي الميكروسكيل تستخدم في الغالب لتصور تدفق للانضغاط 13/09، 15 أو مرحلة الانحدار 16. الميكروسكيل فوائد تقنية انعراجي من كلا تخطيط البصرية بسيطة وحساسية عالية وتمكن ليس فقط التحقيق غير الغازية من ميزة التدفق التي تسبب اضطراب بصري ولكن هي مناسبة تماما للاستخدام في تقييم الاختلاط. في هذه الورقة، ونحن بناء النظام انعراجي الميكروسكيل عن طريق إدخال الحافة سكين في طائرة الوصل الخلفي للهدف المجهر، وصف إجراء المعايرة لتحقيق التحليل الكمي، والإبلاغ عن قياس التحقق من الصحة في مذبذب ميكروفلويديك 4. لتنفيذ القياسات، ويتم اختيار السوائل يعمل بشكل صحيح بحيث معامل الانكسار للسوائل مختلطة يختلف خطيا مع تكوينها، وسمك الجهاز ميكروفلويديك الهدف هو مطابق لفيالبريد المستخدمة في المعايرة. إلى جانب تركيز الأنواع، تقنية انعراجي الميكروسكيل يمكن تمديدها لقياس التدرج الكمية العددية الأخرى التي يرتبط خطيا إلى مؤشر الانكسار، مثل درجة الحرارة أو الملوحة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تصنيع جهاز ميكروفلويديك

  1. استخدام برنامج تصميم الجرافيك (على سبيل المثال، أوتوكاد) لرسم الخطوط العريضة لT-متناهية. لT-متناهية، وقنوات تغذية هما 90 ميكرون واسع و 2،500 ميكرون طويلة، وقناة التقاء هو 180 ميكرون واسع و 3،000 ميكرون طويلة. ربط نهاية كل قناة لدائرة الفردية التي يبلغ قطرها 1100 ميكرون.
  2. علامة "واضحة" و "الظلام" لتعرض والمناطق التي تغطيها، على التوالي. لمقاومة للضوء سلبي (على سبيل المثال، SU-8)، على شكل T-متناهية هو 'واضح' والمحيطة "الظلام".
  3. استخدام مولد نمط الليزر مع الطول الموجي من 442 نانومتر، والحد الأدنى من حجم الميزة من 2 ميكرون لنقل نمط T-متناهية على الضوئية الرئيسية الكروم على الزجاج.
  4. استخدام الضوئية الرئيسية، وهي الركيزة (على سبيل المثال، من جانب واحد مصقول رقاقة السيليكون)، ومقاومة للضوء الايبوكسي دائم (على سبيل المثال.، SU-8) لجعل العفن من خلال عملية الطباعة الحجرية القياسية. طبقة مقاومة للضوء هي 55.2 ميكرون سميكة. بشكل عام، يجب أن يكون سمك مقاومة للضوء أرق من عمق الترابط بين العدسة الشيئية 17-19.
  5. استخدام قالب ومادة شفافة مثل polydimethylsiloxane (PDMS) لافتعال T-20 متناهية.
  6. للاتصال فلويديك، استخدام أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ 2 مم في القطر الخارجي لكمة من خلال الثقوب الانحياز إلى أنماط دائرية على PDMS.
  7. علاج أسطح PDMS وشريحة زجاجية مع البلازما الأكسجين في 60 W لمدة 30 ثانية. إرفاق PDMS إلى شريحة زجاجية. السطوح أكسدة من اثنين من المواد خلق رابطة قوية. وضع هيكل PDMS المستعبدين على طبق ساخن لمدة 5 دقائق في 120 ° C.
  8. إدراج أنابيب تفلون في ثقبا للاتصال فلويديك.

2. الإعداد التجريبية

  1. بناء على نظام انعراجي الميكروسكيل من Hoffmaن تعديل النقيض المجهر عن طريق إزالة لوحة شق في طائرة الوصل الأمامية للمكثف واستبدال المغير مع حافة سكين في طائرة الوصل الخلفي من الهدف 5X 3. عمق الارتباط، الذي يعتمد على الفتحة العددية الهدف 17-19، ينبغي أن يكون كافيا لتغطية عمق كامل للجهاز ميكروفلويديك. واسودت سطح السكين التي أكسيد الألومنيوم انوديك للحد من انعكاس لها.
  2. تركيب كاميرا عالية السرعة إلى أنبوب ثلاثي العينيات المجهر عبر محول C-جبل. لديها كاميرا تواجه مسار بصري المجهر من خلال الحزمة الخائن. توصيل الكاميرا إلى جهاز كمبيوتر سطح المكتب عبر كابل إيثرنت. تعيين تصحيح غاما إلى 1 للكاميرا بحيث قراءات في تدرج الرمادي يتناسب مع الإنارة الإدخال.
  3. بدوره على مصدر الضوء. من أجل تجنب الحرارة الزائدة، استخدام LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) إضاءة.
  4. استخدام برامج معالجة الصور (مثل </ م> وظيفة imread في MATLAB) للحصول على القيم تدرج الرمادي من الصورة المكتسبة. إزالة السكين، وضبط الإضاءة، والفتحة والتعرض الوقت بحيث يكون متوسط ​​قراءات تدرج الرمادي من الصورة هو حوالي 10٪ أقل من القيمة القصوى. هذا يدل على شدة خلفية لقطع 0٪ ونستخدم قيمة 230 صورة 8 بت.
  5. أدخل السكين لمنع الضوء الساقط تماما. تسجيل متوسط ​​قراءات الرمادي من الصورة. هذا يدل على شدة خلفية لقطع 100٪ والقيمة هي حوالي 15 لصورة 8 بت.
  6. ضبط الموقف من السكين مثل أن متوسط ​​قراءات تدرج الرمادي من الصورة المكتسبة تكمن في منتصف القيم 0٪ و 100٪ قطع. الآن يتم تعيين درجة من قطع إلى 50٪.
  7. إعداد اثنين من سوائل شفافة مع مؤشرات الانكسار معروف 21 التي هي غير قابلة للامتزاج تماما مع بعضها البعض كما في المكونات. لتقييم الاعتماد من دائرة الهجرة والجنسية الانكسارالسابقين على تركيز الخليط، والتحقق من الأدب 21 أو استخدام المعادلة جلادستون دايل 22. وإذا كان المنحنى غير الخطية على نطاق كامل، واختيار مكونات السوائل الأخرى. ثم، واختيار تركيبة معينة تحتها معامل الانكسار من الحل يختلف خطيا مع التركيز. على سبيل المثال، استخدم تمييع الإيثانول مائي مع جزء من كتلة 0.05 والمياه، والسوائل العمل.
  8. وضع T-متناهية على المسرح العينة. ترتيب T-متناهية حتى مع قناة موازية متموجة على حد السكين (الشكل 1).
  9. إعداد اثنين من الحقن متطابقة: شغل حقنة A مع وسائل العمل التي هي بمثابة السائل المرجعية (الماء)، وشغل حقنة B مع وسائل العمل الأخرى (تمييع الإيثانول مائي). حجم الحقنة يعتمد على المطلوب Q معدل تدفق ومواصفات ضخ حقنة: Q = πd 2 V / 4، حيث d هو القطر الداخلي للSYRإنجي وV هي سرعة المكبس. نبض تدفق عادة يمكن منعها عن طريق اختيار حقنة صغيرة لزيادة V 23.
  10. جمع السائل مخرج من T-متناهية في كوب. تم إصلاح ضمان أنبوب مخرج تفلون على جدار الكأس ونهايته هو دون مستوى السائل في كوب من أجل تجنب الاهتزاز التي من شأنها أن تكون ناجمة عن قطرة breakoff.

3. معايرة

  1. الحصول على الصور من اثنين من السوائل الاختلاط وصور المرجعية.
    1. في رينولدز عدد معين إعادة تعيين معدل تدفق مضخات المحاقن، ويتم احتساب س. س من س = μ (W + D) رد / 4ρ، حيث μ وρ هي اللزوجة والكثافة من وسائل العمل، وW وD هي عرض وعمق القناة التقاء T-متناهية، على التوالي.
    2. تحميل مضخة واحدة مع حقنة ألف ومضخة أخرى مع سيخواتم B. الاتصال اثنين من مداخل من T-متناهية لحقنة ألف وحقنة B عبر تفلون أنابيب. بدء تشغيل مضخات حقنة لتقديم السوائل العمل في T-متناهية في متطابقة معدلات تدفق الصوت.
    3. الانتظار حتى يضع تدفق مستمر. يتم تعريف حالة تدفق مستمر من قبل ظهور نمط انعراجي ثابتة.
    4. استخدام الكاميرا تسيطر برنامج لتسجيل والعشرين لقطة من خلط فلويديك في معدل إطارات من 30 إطارا في الثانية.
    5. وقف ضخ التي يتم تحميلها مع حقنة B. ضخ فقط السائل المرجعية (الماء) من خلال فتحة واحدة في قناة التقاء T-متناهية في معدل ثابت.
    6. الانتظار حتى يتم التوصل إلى حالة تدفق مستمر ولم يلاحظ نمط انعراجي.
    7. استخدام الكاميرا التي تسيطر عليها البرنامج لأخذ صورة إشارة، عندما لا التجانس البصرية موجود في T-متناهية. تسجيل العشرين إطارات في معدل إطارات من 30 إطارا في الثانية.
    8. كرر 3.1.1 إلى 3.1.7 في مختلف رقم رينولدز: رد = 1و 5 و 10 و 20 و 50 بحيث لم يظهر هيكل تدفق المعقد في المنطقة التقاء T-24 متناهية.
  2. استخدام برامج معالجة الصور لتقسيم الصورة المكتسبة I (ط، ي) من خلال صورة إشارة I 0 (ط، ي) 25، حيث i و j هي مؤشرات بكسل.
  3. توظف مجموعة CFD (ديناميات الموائع الحسابية) لمحاكاة خلط السوائل المخصصة في T-متناهية.
    1. بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للهندسة T-متناهية. Discretize مجال التدفق في شبكات منظم. لزيادة دقة، وتوظيف شبكة الدقيقة في التقاء والمنطقة الوسطى من T-متناهية.
    2. تعيين الخصائص الفيزيائية للسوائل وتهيئة الظروف الحدود إلى المجال التدفق. أثناء عملية حل، وتحديد معامل الانتشار تعتمد على التركيز من تركيز حصلت في الماضيالتكرار 26 من أجل استكمال تركيز المحلية.
    3. دراسة الحساسيات من النتائج المحسوبة عن طريق إجراء دراسة الشبكة (27).
  4. لكل عقدة (خ ط، ص ط) على -plane س ص، توظيف CFD أداة مرحلة ما بعد المعالجة لأخذ متوسط ​​قيم الحقل التركيز عبر قناة عمق بحكم شبه منحرف: ث (خ ط، ذ ي) = {Σ ك [ث (خ ط، ذ ي، ض ك) + ث (خ ط، ذ ي، ض ك +1)] ∙ (ض ك +1 - ي ك) / 2} / D 28، حيث D هو عمق القناة. استخدام نظام يفرق المركزي لحساب derivaTIVE التركيز فيما يتعلق الاتجاه عبر الدفق: (∂ ث / ∂ ص) ط، ي = [ث (خ ط، ذ ي +1) - ث (خ ط، ذ ي -1)] / (ذ ي +1 - ذ ي -1).
  5. لكل من التدرجات الإيجابية والسلبية، واستخراج نسبة القيم تدرج الرمادي I / I 0 (تم الحصول عليها في 3.2) والتدرج من جزء من كتلة ∂ ث / ∂ ص (التي تم الحصول عليها في 3.4) في مواقع محددة مثل ص = 0 (محور، streamwise الاتجاه) أو مختلف خ معين (الاتجاه عبر تيار).
  6. رسم النتائج وتحديد العلاقة بين I / I 0 و∂ ث / ∂ Y، I / I 0 = C ∂ 1 ث / ∂ Y + C 2 (C 1 و 2 C هي الثوابت)، مع الانحدار الخطي.

4. الكميات

  1. كرر الخطوات من 3،1-3،2 لخلط في الجهاز ميكروفلويديك الهدف. يجب أن يكون عمق الجهاز ميكروفلويديك هدف مماثل أو قريب من ذلك من T-متناهية. إذا كان من المتوقع ظاهرة غير مستقرة، والحصول على مقطع فيديو (سلسلة من الصور) في الخطوة 3.1.4 بدلا من ذلك. يجب أن يكون ارتفاع معدل الإطار بما فيه الكفاية لحل ديناميكية تدفق العابرين بشكل واضح، في حين أن وقت التعرض يجب أن تكون مطابقة للقيمة المستخدمة في 2.4، 2.5، 3.1.4 و 3.1.7.
  2. استخدام العلاقة حصلت عليه في الخطوة 3.6 لتحويل نسبة من القيم تدرج الرمادي إلى التدرج من جزء الشامل في الجهاز ميكروفلويديك الهدف.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نسبة درجات الرمادي I / I 0 تحت رقم رينولدز مختلفة لكل من التدرجات الإيجابية والسلبية للجزء الشامل يظهر (الشكل 2) مع فرقة متناظرة الظهور في منتصف T-متناهية. في انخفاض عدد رينولدز، يتم توسيع الذيل من الفرقة انعراجي وغير واضحة نظرا لتشتت عبر واجهة الاختلاط. كما يزيد من عدد رينولدز، وطول نشر تقصير يؤدي إلى أضيق نطاق. في مواقع المصب مختلفة، وأشكال مختلفة من ΔI تغيير الكثافة / I 0 على طول اتجاه عبر تيار وصفت كميا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

لخلط فلويديك في جهاز ميكروفلويديك وتقنية الميكروسكيل انعراجي قادرة على قياس حجم تركيز التدرج من خلال قياس التغير في شدة الضوء. لأن مبدأ هذه التقنية تعتمد على الكشف عن اختلاف انتشار الضوء، والسوائل العمل والجهاز ميكروفلويديك يجب أن تكون شفافة للضوء الحادث. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البروتوكول يتطلب وجود علاقة خطية بين معامل الانكسار من الحل وتكوينها بحيث تقييم أولي للسوائل العمل أمر ضروري. إلى جانب حل الإيثانول مائي أثبت هنا، يتم تطبيق تقنية الميكروسكيل انعراجي بنجاح لقياس ملوحة التدر...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا في تايوان تحت منحة رقم 101-2221-E-002-064-MY3.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
الايبوكسي الدائم الايبوكسي السلبي مقاوم للضوءMicroChemSU-8 2150
جانب واحد مصقول رقاقة السيليكونالتكنولوجيا الخفيفةS4W1PP5SABUP1من النوع p ،
القطر: 100 & plusmn ؛ 0.5 مم ، السماكة: 525 & plusmn ؛ 25 مم ، الاتجاه: (1 0 0)
مضخة حقنةkdحقنة علميةkds210
، i.< / em> 10 ملTerumoSS-10L2138
مجهر تباين تعديلهوفمان Leica MicrosystemsDM IL LED
5X عدسة موضوعيةLeica MicrosystemsN خطةNA = 0.12
لحافة السكين كاميرا جزئية
مصنوعة ، i.< / em>أدوات تصميم متكاملةNX7-S1
محول C-mount HC 0.63xLeica Microsystems541537
برامج تشغيل الكاميراأدوات التصميم المتكاملةMotionPro X Studio 2.02.01
بولي دي ميثيل سيلوكسان (PDMS)طقم
أنابيب تفلون ، <م > أي < / م > OD × معرف 1/16 بوصة. × 0.031 بوصة.Supelco58700-U
شريحة زجاجيةصغيرة ماتسونامي زجاجS2215
صفيحة ساخنةYeong-ShinHP-303DN
الماء المقطر ، i.< / em> HPLC الصفجبال الألب الكيميائية
الكحول الإيثيلي ، i.< / em> الصف كاشفNihon Shiyaku كاشفEA448652
معالجة الصور برنامجMathworksMATLAB R2009a
ديناميكيات الموائع الحسابيةمجموعة ESICFD-ACE + 2008
مخصص عالية السرعة المطاط الصناعي من السيليكون Dow Corning Sylgard-184 حزمة

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Merzkirch, W. Flow Visualization. , Academic Press. New York. (1974).
  2. Settles, G. S. Schlieren and Shadowgraph Techniques. , 2nd edn, Springer. New York. (2001).
  3. Sun, C. -l, Hsiao, T. -h Quantitative analysis of microfluidic mixing using microscale schlieren technique. Microfluidics and Nanofluidics. 15 (2), 253-265 (2013).
  4. Sun, C. -l, Sun, C. -Y. Effective mixing in a microfluidic oscillator using an impinging jet on a concave surface. Microsystem Technologies. , (2011).
  5. Strook, A. D. Chaotic mixer for microchannels. Science. 295 (5555), 647-651 (2002).
  6. Wheat, P. M., Posner, J. D. Quantifying mixing using equilibrium reactions. Physics of Fluids. 21 (3), 037101(2009).
  7. Liu, R. H. Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel. Journal of Microelectromechanical Systems. 9 (2), 190-197 (2000).
  8. Munson, M. S., Yager, P. Simple quantitative optical method for monitoring the extent of mixing applied to a novel microfluidic mixer. Analytica Chimica Acta. 507 (1), 63-71 (2004).
  9. Bradfield, W. S., Sheppard, J. J. Microschlieren-a technique for the study of details in compressible flow. Aero/Space Engineering. 5 (18), 37-56 (1959).
  10. Scroggs, S. D., Settles, G. S. An experimental study of supersonic microjets. Experiments in Fluids. 21, 401-409 (1996).
  11. Phalnikar, K. A., Alvi, F. S., Shih, C. 31st AIAA Fluid Dynamics Conference & Exhibit. , Anaheim, California. (2001).
  12. Phalnikar, K. A., Kumar, R., Alvi, F. S. Experiments on free and impinging supersonic microjets. Experiments in Fluids. 44 (5), 819-830 (2008).
  13. Micro-schlieren characterization of a high momentum micro-fluidic actuator. Naughton, J. W., Bishop, D. S., Walrath, D. E., Lindberg, W. R. 22rd AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference, St. Louis, MS, USA, , The American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). (2002).
  14. Chen, H. -M., Wu, H. -W., Lee, J. -N., Ting, C. -C. 23th National Conference of the Chinese Society of Mechanical Engineers. , YongKang, Tainan, Taiwan. (2006).
  15. Davidson, G. P., Emmony, D. C. A schlieren probe method for the measurement of the refractive index profile of a shock wave in a fluid. Journal of Physics E: Scientific Instruments. 13, 92-97 (1980).
  16. Xie, H. Schlieren confocal microscopy for phase-relief imaging. Optics Letters. 39, 1238-1241 (2014).
  17. Inoué, S., Spring, K. R. Video Microscopy: The Fundamentals. , 2nd edn, Plenum Press. New York. (1997).
  18. Meinhart, C. D., Wereley, S. T., Gray, M. H. B. Volume illumination for two-dimensional particle image velocimetry. Measurement Science and Technology. 11 (6), 809-814 (2000).
  19. Olsen, M. G., Adrian, R. J. Out-of-focus effects on particle image visibility and correlation in microscopic particle image velocimetry. Experiments in Fluids. 29 (1), S166-S174 (2000).
  20. Friend, J., Yeo, L. Fabrication of microfluidic devices using polydimethylsiloxane. Biomicrofluidics. 4 (2), 026502(2010).
  21. Wohlfarth, C. Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. Optical Constants: Refractive Indices of Pure Liquids and Binary Liquid Mixtures (Supplement to III/38). Lechner, M. D. 47, Springer. Berlin. (2008).
  22. Heller, W. Remarks on refractive index mixture roles. Journal of Physical Chemistry. 69 (4), 1123-1129 (1965).
  23. Korczyk, P. M., Cybulski, O., Makulska, S., Garstecki, P. Effects of unsteadiness of the rates of flow on the dynamics of formation of droplets in microfluidic systems. Lab on a Chip. 11 (1), 173-175 (2011).
  24. Dreher, S., Engler, M., Kockmann, N., Woias, P. Theoretical and experimental investigations of convective micromixers and microreactors for chemical reactions. Micro and Macro Mixing: Analysis, Simulation and Numerical Calculation. Bockhorn, H., Mewes, D., Peukert, W., Warnecke, H. .-J. , Springer-Verlag. Berlin, Germany. (2010).
  25. Huang, C. Y., Gregory, J. W., Sullivan, J. P. A Modified schlieren technique for micro flow visualization. Measurement Science & Technology. 18 (5), N32-N34 (2007).
  26. Tyn, M. T., Calus, W. F. Temperature and concentration dependence of mutual diffusion coefficients of some binary liquid systems. Journal of Chemicaland Engineering Data. 20 (3), 310-316 (1975).
  27. Celik, I. B. Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications. Journal of Fluids Engineering. 130 (7), 078001(2008).
  28. Tasić, A. Ž, Djordjević, B. D., Grozdanić, D. K., Radojković, N. Use of mixing rules in predicting refractive indices and specific refractivities for some binary liquid mixtures. Journal of Chemical and Engineering Data. 37 (3), 310-313 (1992).
  29. A comparison of coarse-resolution numerical simulation with experimental measurements of wind turbine aerodynamic performance. Hsiao, P. -J., Chen, S. -T., Hsiao, T. -H., Sun, C. -l 37th National Conference on Theoretical and Applied Mechanics & The 1st International Conference on Mechanics, , ScienceDirect. Hsinchu, Taiwan. (2013).
  30. Sun, C. -l, Huang, C. -Y. Microscale schlieren visualization of near-bubble mass transport during boiling of 2-propanol/water mixtures in a square capillary. Experiments in Fluids. 55 (7), 1778(2014).
  31. Panigrahi, P. K., Muralidhar, K. Schlieren and Shadowgraph Methods in Heat and Mass Transfer. , Springer. New York. (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Microscale Schlieren TechniqueMicrofluidic DeviceConcentration GradientT MicrochannelFluid MixingImage ProcessingComputational Fluid DynamicsHoffman MicroscopeKnife EdgeGrayscale Analysis

مقالات ذات صلة