Analyserer Blanding Inhomogeniteter i en mikrofluidapparat af Individuel Schlieren Technique

Bioengineering

Your institution must subscribe to JoVE's Bioengineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Sun, C. l., Hsiao, T. h. Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique. J. Vis. Exp. (100), e52915, doi:10.3791/52915 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

I dette papir, vi indføre brugen af ​​mikroskala Schlieren teknik til at måle blande inhomogenitet i en mikrofluidapparat. Mikroskala Schlieren systemet er opbygget af en Hoffman modulation kontrast mikroskop, som giver nem adgang til den bageste brændplan objektivlinsen, ved at fjerne spalteplade og udskiftning af modulator med en knivsæg. Arbejdsprincip mikroskala Schlieren teknik bygger på detekteringslys deformation forårsaget af variation af brydningsindekset 1-3. Den afbøjede lys enten undslipper eller hindres af den knivsæg at producere en lyst eller et mørkt bånd, henholdsvis. Hvis brydningsindekset af blandingen varierer lineært med sin sammensætning, den lokale ændring i lysintensiteten i billedplanet er proportional med normalen til den optiske akse koncentrationsgradient. Mikro-Schlieren billede giver en todimensional projektion af den afbrudte lys fra tredimensional inhomogenitet.

For at opnå kvantitativ analyse beskriver vi en kalibreringsprocedure, der blander to fluider i et T-mikrokanal. Vi udfører en numerisk simulering for at opnå den koncentrationsgradient i T-mikrokanalplade der korrelerer tæt med den tilsvarende mikro-Schlieren billede. Til sammenligning er en sammenhæng mellem de gråtoner udlæsninger af mikro-Schlieren billede og koncentrationsgradienter præsenteret i en mikrovæskeanordning etableret. Ved hjælp af dette forhold, er vi i stand til at analysere blande inhomogenitet fra associeret mikro-Schlieren billede og demonstrere evnen til mikroskala Schlieren teknik med målinger i en mikrofluid oscillator 4. For optisk transparente væsker, mikroskala Schlieren teknik er en attraktiv diagnostisk værktøj til at give øjeblikkelig fuld felt information, der bevarer de tredimensionale træk ved blandingsprocessen.

Introduction

Fluid blanding er et vigtigt spørgsmål, der findes i mange industrielle processer og biologiske systemer. Med fremkomsten af ​​mikrofluidik, har blanding i mikroskala bragt megen opmærksomhed på grund af sin udfordring i diffusion dominans blandt de masse transport mekanismer. Siden designe en effektiv Micromixer kræves kvantitativ validering blev flere målemetoder udviklet 5-7. Alligevel den tredimensionelle struktur, der almindeligvis findes i effektive micromixers 5, kræver en mere nøjagtig repræsentation af koncentrationen felt, at de fælles måleteknikker undlader at levere. På grund af den grænse for visning vinkel 8 eller reaktionskinetik 6, kan de førnævnte metoder producere vildledende resultater, der ikke korrekt udgør homogenitet af blandingen.

For optisk transparente væsker blande i optisk transparente mikrostrukturer, mikroskala Schlieren teknik 3,9-14 9-13, 15 eller fase gradient 16. Mikroskala Schlieren teknik fordele fra både en simpel optisk indretning og høj følsomhed og muliggør ikke kun den ikke-invasiv undersøgelse af specifik flow funktion, der forårsager optisk forstyrrelse, men er velegnet til brug for vurdering blanding. I dette papir, vi konstruerer mikroskala Schlieren systemet ved at indsætte en knivsæg i ryggen fokalplan af målet om et mikroskop, beskrive en kalibrering procedure at realisere kvantitativ analyse, og rapportere en validering måling i en mikrofluid oscillator 4. At gennemføre målinger er de kølemiddel korrekt valgt således, at brydningsindekset for de blandede væsker varierer lineært med sammensætningen, og tykkelsen af ​​målet mikrofluidapparatet er identisk med den påe anvendes i kalibrering. Udover koncentration arter, kan mikroskala Schlieren teknik udvides til at måle gradient af andre skalar størrelse, der er lineært korreleret til brydningsindeks, såsom temperatur eller saltholdighed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Fremstilling af mikrofluidapparatet

  1. Brug en grafisk layout software (f.eks AutoCAD) til at tegne omridset af en T-mikrokanal. For T-mikrokanalplade, de to tilførselskanaler er 90 um bredt og 2.500 um lang og sammenløbet kanalen er 180 um bred og 3.000 um lang. Tilslut enden af ​​hver kanal til en individuel cirkel med en diameter på 1,100 um.
  2. Mark »klar« og »mørke« for eksponering og dækkede områder, hhv. For en negativ fotoresist (f.eks SU-8), formen af T-mikrokanalplade er "klar" og den omgivende er "mørke".
  3. Bruge en laser mønster generator med en bølgelængde på 442 nm og en størrelse på 2 gm minimum for at overføre mønster af T-mikrokanalplade på en krom-on-glass fotomaske.
  4. Brug fotomaske, et substrat (f.eks enkeltsidet poleret siliciumskive) og en permanent epoxy fotoresist (f.eks., SU-8) for at gøre en støbeform gennem en standard litografi proces. Fotoresistlaget er 55,2 um tyk. I almindelighed bør fotoresist tykkelse være tyndere end dybden af korrelation af objektivlinsen 17-19.
  5. Brug formen og et transparent materiale, såsom polydimethylsiloxan (PDMS) at fremstille T-mikrokanalplade 20.
  6. For fluidisk forbindelse bruge en rustfri rør på 2 mm i ydre diameter til punch gennemgående huller tilpasset til de cirkulære mønstre på PDMS.
  7. Behandle overfladerne af PDMS og et objektglas med oxygen plasma ved 60 W i 30 sek. Fastgør PDMS til objektglasset. De oxiderede overflader af de to materialer skaber et stærkt bånd. Placer bonded PDMS strukturen på en varmeplade i 5 minutter ved 120 ° C.
  8. Sæt Teflon rør ind i de udstansede huller til fluidisk forbindelse.

2. Eksperimentel opsætning

  1. Konstruer mikroskala Schlieren systemet fra en Hoffman modulation kontrast mikroskop ved at fjerne spalten plade i det forreste brændplan kondensator og erstatte modulator med en knivsæg i den bageste brændplan 5X mål 3. Dybden af korrelation, som afhænger af den numeriske apertur af målet 17-19, bør være tilstrækkelig til at dække hele dybden af mikrofluidapparatet. Overfladen af ​​knivsæg er sværtet ved anodisk aluminiumoxid for at reducere dens reflektivitet.
  2. Monter højhastighedstog kameraet til trinokulartubus af mikroskopet via en C-mount-adapter. Få kameraet står den optiske vej af mikroskopet gennem en stråledeler. Slut kameraet til en stationær computer via et Ethernet-kabel. Indstil gammakorrektion til 1 til kameraet, så dens gråtoner udlæsning er proportional med input luminans.
  3. Tænd lyskilden. For at undgå overskydende varme, bruge LED (light emitting diode) belysning.
  4. Brug et billedbehandling software (f.eks </ Em> funktion imread i Matlab) for at opnå de gråtoner værdier for en erhvervet billede. Fjern knivsæg, justere belysningen, åbningen og behandlingstid, således at den gennemsnitlige gråtone udlæsning af billedet er ca. 10% mindre end den maksimale værdi. Dette betegner baggrunden intensitet for en 0% cutoff, og vi bruger en værdi på 230 for en 8-bit billede.
  5. Indsæt knivsæg at blokere det indfaldende lys fuldstændigt. Fortegnelse over det gennemsnitlige gråtoner udlæsning af billedet. Dette betegner baggrunden intensitet for en 100% cutoff og værdien er cirka 15 for en 8-bit-billede.
  6. Justere placeringen af ​​den knivsæg, således at den gennemsnitlige gråtone udlæsning af den erhvervede billedet ligger i midten af ​​værdierne for 0% og 100% cutoff. Nu graden af ​​cutoff er sat til 50%.
  7. Forbered to transparente væsker med kendte brydningsindices 21, som er fuldstændigt blandbare med hinanden som bestanddelene. At evaluere afhængighed refraktiv index om koncentration af blandingen kontrolleres litteraturen 21 eller bruge Gladstone-Dale ligning 22. Hvis kurven er lineær over hele området, pick andre flydende komponenter. Vælg derefter en udpeget sammensætning under hvilken brydningsindekset af opløsningen varierer lineært med koncentrationen. Brug f.eks fortyndet vandig ethanol med en masse brøkdel af 0,05 og vand som de arbejdende væsker.
  8. Sætte T-mikrokanalplade på prøvebordet. Arrangere T-mikrokanalplade så med sammenflydende kanal parallelt med knivsæg (figur 1).
  9. Forberede to identiske sprøjter: injektionssprøjte A er fyldt med arbejdsfluidet, der tjener som reference væske (vand) og sprøjte B er fyldt med det andet kølemiddel (fortyndet vandig ethanol). Størrelsen af sprøjten afhænger af den ønskede strømningshastighed Q og specifikation af sprøjtepumpen: Q = πd 2 V / 4, hvor d er den indvendige diameter af SYRinge og V er hastigheden af stemplet. Flow pulsation sædvanligvis kan forhindres ved at vælge en lille sprøjte for at øge V 23.
  10. Opsaml udløbet væske fra T-mikrokanalplade i et bægerglas. Sikre Teflon udløbsrøret er fastgjort til bægerglasset væg og dens ende er under væskeniveauet i bægerglasset for at undgå vibrationer, som ville være forårsaget af dråber breakoff.

3. Kalibrering

  1. Erhverve de billeder af de to væsker blanding og referencebilleder.
    1. Ved en given Reynolds tal Re indstille strømningshastigheden af sprøjtepumper, er Q. Q beregnet ud fra Q = μ (W + D) Re / 4ρ, hvor μ og ρ er viskositeten og massefylden af arbejdsvæsken, og W og D er bredden og dybden af sammenløbet kanal af T-mikrokanalplade hhv.
    2. Load én pumpe med sprøjte A og den anden pumpe med syringe B. Tilslut to indløb af T-mikrokanalplade at sprøjte A og sprøjte B via Teflon slange. Start sprøjtepumper til at levere de arbejdende væsker ind i T-mikrokanalplade på identiske volumenstrømme.
    3. Vent, indtil lind strøm etablerer. Den stadige strøm tilstand er defineret ved fremkomsten af ​​en stationær Schlieren mønster.
    4. Brug kameraet kontrolleret software til at optage tyve rammer af fluidisk blanding med en billedhastighed på 30 fps.
    5. Stoppe pumpen, som er fyldt med sprøjte B. Kun pumpe reference væske (vand) gennem et indløb ind sammenløbet kanal af T-mikrokanalplade ved konstant hastighed.
    6. Vent, indtil lind strøm tilstand er nået, og der observeres nogen Schlieren mønster.
    7. Brug kameraet kontrolleret software til at tage referencebilledet, når intet optisk inhomogenitet er til stede i T-mikrokanalplade. Optage tyve frames med en billedhastighed på 30 fps.
    8. Gentag 3.1.1 til 3.1.7 på forskellige Reynolds nummer: Re = 1, 5, 10, 20 og 50, således at ingen komplekse strømning struktur opstår i sammenløbet region af T-mikrokanalplade 24.
  2. Brug et billedbehandling software til at opdele den erhvervede billede I (i, j) ved referencebilledet I 0 (i, j) 25, hvor i og j er de pixel indekser.
  3. Ansæt en CFD (Computational Fluid Dynamics) pakke til at simulere blanding af de udpegede væsker i T-mikrokanalplade.
    1. Konstruere tredimensionelle model for geometrien af ​​T-mikrokanalplade. Diskretisere flow domænet i strukturerede net. For at øge nøjagtigheden, ansætte finere mesh i sammenløbet og den centrale region af T-mikrokanalplade.
    2. Tildel de fysiske egenskaber af væsker og etablere randbetingelser til strømmen domæne. Under løsningsprocessen, fastlægge koncentrationsafhængig diffusionskoefficient fra koncentrationen opnået i den sidsteiteration 26 for at ajourføre den lokale koncentration.
    3. Undersøg følsomheder af de beregnede resultater ved at udføre gitteret undersøgelse 27.
  4. For hver knude (x i, y i)xy -plane, ansætte CFD efterbehandling værktøj til at tage de gennemsnitlige værdier for koncentrationen feltet over kanalen dybde af trapezformede regel: 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, hvor D er kanaldybden. Brug det centrale differensberegning ordningen at beregne derivativ af fusionen med hensyn til cross-stream retning: (∂ m / ∂ y) i, j = [w (x i, y j +1) - w (x i, y j -1)] / (y j +1 - y j -1).
  5. For både positive og negative gradienter, udtrække forholdet mellem gråtoneværdier I / I 0 (opnået i 3.2), og gradienten af massefraktion ∂ w / (opnået i 3.4) ∂ y på bestemte steder som y = 0 (midterlinie, streamwise retning) eller diverse givet x (cross-stream retning).
  6. Plot resultaterne bestemme forholdet mellem I / I 0 og ∂ m / ∂ y, I / I 0 C1 ∂ vægt / ∂ y + C2 (C1 og C2 er konstanter), med lineær regression.

4. Kvantificering

  1. Gentag trin 3.1 og 3.2 til blanding i målet mikrofluidapparatet. Dybden af ​​målet mikrofluidapparatet bør være identiske eller tæt på den for T-mikrokanalplade. Hvis der forventes ustabil fænomen erhverve et videoklip (sekvens af billeder) i trin 3.1.4 i stedet for. Den frame rate bør være stor nok til at løse dynamikken i forbigående flow klart, mens eksponeringen tid være identisk med den værdi, der anvendes i 2,4, 2,5, 3.1.4 og 3.1.7.
  2. Brug sammenhængen opnået i trin 3.6 til omdannelse forholdet mellem gråtoneværdier til gradient af massefraktion i målet mikrofluidapparatet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den gråtoner forhold I / I 0 under forskellige Reynolds nummer for både positive og negative gradienter af massefraktion vises (figur 2) med en symmetrisk band optræder i midten af T-mikrokanalplade. Ved lavt Reynolds-tal, er halen af ​​Schlieren band udvidet og sløret på grund af dispersionen over blanding interface. Da Reynolds tal stiger, forkorter diffusion længde, der fører til et smallere bånd. På forskellige downstream steder, variationerne af intensitetsændringsområde Aj / I 0 langs cross-stream retning er afbildet kvantitativt (figur 3). Resultaterne fra kalibreringsprocessen er repræsenteret (figur 4A og 4B). Forholdet mellem I / I 0 og ∂ m / ∂ y er lineær og uafhængig af Reynolds number. Fra regressionsanalyse, jeg / I 0 = -110 ∂ m / ∂ y + 1,03 for ∂ m / ∂ y> 0 og I / I 0 = -160 ∂ m / ∂ y + 0,83 for ∂ m / ∂ y <0 , ∂ m / ∂ y er i um -1. De relative usikkerheder er ± 3,8% og ± 3,2% i figur 4A og 4B, hhv. Detektionsgrænsen er nået, hvor datapunkterne udligne. Det bemærkes, at afvigelsen i skråninger af de positive og negative hældninger er ikke ualmindeligt 3. Ved anvendelse af disse ligninger, er variationen i massefraktion gradient med tiden på en mikrofluid oscillator 4 ses (figur 5). Blandingsbeholderen grænseflade afbøjes i hulrummet regionen og flow ustabilitet commences. Denne video tal tydeligt afslører oscillerende natur af strømningen i mikrofluid oscillator og viser evne til mikroskala Schlieren teknik til at fange tidsopløst fuld-field koncentrationsgradient i en mikrofluidapparat.

Figur 1
Figur 1. Skematisk af den optiske opstilling. Orienteringen af knivsæg frembringer et mørkt bånd med en positiv gradient af brydningsindekset. Lyset afbøjes mod retningen af ​​stigende brydningsindeks. Fordi objektivlinsen inverterer billedet, blokerer - y region afskærmer forvrænget lys og frembringer et mørkt bånd.

Figur 2
Figur 2. Forholdet mellem gråtoner udlæsninger til blanding i T-mikrokanalplade unde r anderledes strømningskonfiguration. Positive og negative gradienter resulterer i mørke og lyse bånd, hhv. Som Reynolds-tallet stiger, bliver båndet mere koncentreret.

Figur 3
Figur 3. variation af intensiteten ændringen langs cross-stream retning for både positive og negative gradienter. Re = 1 og Re = 5.

Figur 4
Figur 4. Forholdet mellem gradient af massefraktion og gråtoner forhold. For både positive og negative gradienter, gråtoner forhold varierer lineært med massefraktion gradient.

915 / 52915fig5.jpg "/>
Figur 5 (Video figur). Udviklingen i massefraktion gradient i en mikrofluid oscillator ved Re = 250. blande karakteristik gennem flow svingning med succes fanget af mikroskala Schlieren teknik.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

For strømningsteknisk blanding i en mikrofluid anordning, mikroskala Schlieren teknik er i stand til at måle størrelsen af ​​koncentrationsgradient gennem kvantificere ændring i lysintensitet. Fordi princippet om denne teknik er baseret på påvisning af vekslen af ​​lys formering, de arbejdende væsker og den mikrofluidanordning skal være transparent for indfaldende lys. Desuden protokollen kræver et lineært forhold mellem brydningsindekset for opløsningen og dens sammensætning, således at foreløbig vurdering af kølemiddel er afgørende. Udover vandig ethanolopløsning demonstreret heri er mikroskala Schlieren teknik anvendt med succes til at måle saltholdighedsgradient 29 og solutocapillary konvektion 30. For nøjagtige målinger, blænde rækkevidde, belysning niveau, eksponeringstid, objektiv og mikrokanalplade dybde anvendt i kalibreringen skal være identiske med dem, der anvendes i kvantificering procedure. Desuden dybden af ​​korrelation af objektivlinsen skal være tilstrækkelig stor til at dække hele dybden af ​​mikrofluidapparatet.

Kalibreringsprocessen til blanding i T-mikrokanalplade er den mest kritiske trin i nøjagtig kvantificering af mikroskala Schlieren teknik. For en vellykket gennemførelse af den foreslåede metode, brugerne har behov for at justere røret forbindelsen korrekt, udnytte en lille sprøjte eller pneumatik for væskeafgivelse at undgå flow oscillation 23, skal du bruge en LED-lyskilde for at reducere overskydende varme, gennemføre kalibreringen ved lave Reynolds tal 24, og placer mikrofluidanordning i fokus for at eliminere højere orden optiske effekter 31. Den laveste målbare gradient (lyse mønster, ∂ m / ∂ y <0) er knyttet til det dynamiske område af kameraet, mens det højeste målbare gradient (mørk mønster, ∂ w / ∂ y> 0) er nået, når knivsæg blokke helt afrettet lys. At detektere en lang række koncentrationsgradient, en høj ISO-værdi er fordelagtig, så længe under- eller overeksponerede ikke forekommer. Detektionsgrænsen, under hvilken mikro Schlieren systemet ikke kan skelne, afhænger af den minimale intensitet forandring, at kameraet er i stand til at løse. Den minimale intensitet Ændringen er begrænset af graden af ​​støj og niveauerne af tonegradation. Derfor er en høj følsomhed kamera med stor pixeldybde ønskes for lav-signal ansøgning.

Betydningen af ​​mikroskala Schlieren teknik er to folder; på den ene side, det giver ustabile fuld feltmålinger i realtid med en simpel optisk konfiguration. På den anden side er det ikke-invasiv, således at ingen fremmedlegemer introduceres at forstyrre strømningsfeltet. Fordi mikro-Schlieren teknik giver todimensional projektion af det tredimensionale inhomogenitet i en microfluidic enhed, kompleks blanding fænomen, der forbliver sløret af eksisterende metoder kan tydeligt ses. Fremtidige anvendelser af denne teknik omfatter kvantificering koncentrationsgradienter under en elektrokemisk proces eller bestemmelse næringsstof gradient for at studere mikrobiel kemotaxi i en mikro flow miljø.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at afsløre.

Acknowledgements

Dette arbejde blev støttet af Ministeriet for Videnskab og Teknologi i Taiwan under Grant nummer 101-2221-E-002-064-MY3.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics