Het analyseren van Mengen Inhomogeniteit in een microfluïdische apparaat door Microscale 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

In deze paper, introduceren we het gebruik van microschaal schlieren techniek te meten mengen inhomogeniteit in een microfluïdische apparaat. Het microschaal Schlieren-systeem is opgebouwd uit een Hoffman modulatie contrast microscoop, die een gemakkelijke toegang tot de achterste brandvlak van de objectieflens verschaft door het verwijderen van de gleufplaat en het vervangen van de modulator met een meskant. Het werkingsprincipe van microschaal schlieren techniek is gebaseerd op het opsporen van lichte doorbuiging veroorzaakt door variatie van de brekingsindex 1-3. De afgebogen licht ofwel ontsnapt of wordt belemmerd door het scherp van de snede om een ​​heldere of een donkere band te produceren, respectievelijk. Indien de brekingsindex van het mengsel varieert lineair met de samenstelling, de lokale verandering van de lichtintensiteit in het beeldvlak is evenredig met de concentratiegradiënt loodrecht op de optische as. De afbeelding micro-Schlieren geeft een tweedimensionale projectie van de verstoorde licht geproduceerd door drie-dimensionale inhomogeniteit.

Om kwantitatieve analyse bewerkstelligen beschrijven we een kalibratieprocedure twee vloeistoffen mengt in een T-microkanaal. Wij voeren een numerieke simulatie om de concentratie gradiënt in de T-microchannel die nauw samenhangt met het beeld corresponderende micro-schlieren verkrijgen. Ter vergelijking wordt een relatie tussen de grijswaarden uitlezingen van beeld het micro-schlieren en de concentratie gradiënten die in een microfluïdische inrichting opgesteld. Met behulp van deze relatie, we zijn in staat om het mengen van inhomogeniteit van het associate micro-schlieren te analyseren en aan te tonen het vermogen van microschaal schlieren techniek met metingen in een microfluïdische oscillator 4. Voor optisch transparante vloeistoffen microschaal Schlieren techniek een aantrekkelijk diagnoseapparaat momentane full-veld informatie die de driedimensionale aspecten van het mengproces blijft leveren.

Introduction

Fluid mixing is een belangrijk probleem dat wordt aangetroffen in vele industriële processen en biologische systemen. Met de opkomst van microfluidics, mengen in microschaal heeft gebracht veel aandacht vanwege de uitdaging verspreiding dominantie onder de massa mechanismen transport. Aangezien het ontwerpen van een effectieve micromixer vereiste kwantitatieve validatie, werden verschillende meetmethoden ontwikkeld 5-7. Niettemin, de driedimensionale structuur, gewoonlijk in efficiënte micromixers 5, vraagt ​​om een nauwkeurigere representatie van de concentratieveld het gemeenschappelijk meettechnieken niet te leveren. Door het maximaal aantal kijkhoek 8 of reactiekinetiek 6, kan de hiervoor genoemde methoden misleidende resultaten die niet correct rekening met de homogeniteit van het mengsel te produceren.

Voor optisch transparante vloeistoffen mengen in optisch transparante microstructuren, microschaal schlieren techniek 3,9-14 9-13, 15 of fase gradiënt 16 visualiseren. Microschaal Schlieren techniek profiteert van een eenvoudige optische layout en betere gevoeligheid mogelijk maakt niet alleen de niet-invasief onderzoek specifieke stroom kenmerk dat optische storing veroorzaken maar is geschikt voor toepassing bij de beoordeling mixing. In deze paper, bouwen we de microschaal schlieren systeem door het invoegen van een mes-edge in de rug brandvlak van de doelstelling van een microscoop, beschrijven een kalibratie procedure om kwantitatieve analyse te realiseren, en een validatie meetrapport in een microfluïdische oscillator 4. Metingen uitvoeren, worden de vloeistoffen geschikt gekozen dat de brekingsindex van de gemengde fluïda lineair varieert met de samenstelling en de dikte van het doel microfluïdische inrichting is identiek aan de aane gebruikt kalibratie. Bovendien concentratie species, kan microschaal Schlieren techniek worden uitgebreid tot de helling van andere scalaire grootheid die lineair samenhangt met de brekingsindex, zoals temperatuur of zoutgehalte meten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Fabricage van microfluïdische apparaat

  1. Gebruik een grafische lay-out software (bijvoorbeeld, AutoCAD) om de omtrek van een T-microkanaal trekken. Voor de T-microkanaal, beide toevoerkanalen zijn 90 pm breed en 2500 pm lang en de samenvloeiing kanaal 180 pm breed en 3000 urn lang. Sluit het uiteinde van elk kanaal aan een individu cirkel met een diameter van 1100 pm.
  2. Mark 'clear' en 'donkere' voor de belichting en overdekte gebieden, respectievelijk. Voor een negatieve fotoresist (bv SU-8), de vorm van de T-microchannel is 'duidelijk' en de omgeving is 'donker.'
  3. Gebruik een laser patroongenerator met een golflengte van 442 nm en een minimum elementafmeting 2 urn tot het patroon van de T-microkanaal breng over naar een chroom-op-glas fotomasker.
  4. Gebruik het fotomasker, een substraat (bijvoorbeeld enkelzijdig geslepen silicium wafer) en een permanente epoxy fotoresist (bv., SU-8) om een mal te maken door middel van een standaard lithografie proces. De fotoresistlaag is 55,2 pm dik. In het algemeen moet de fotoresist dikte dunner dan de diepte van de correlatie van de objektieflens 17-19 zijn.
  5. Gebruik de mal en een transparant materiaal zoals polydimethylsiloxaan (PDMS) aan de T-microkanaal 20 vervaardigen.
  6. Voor vloeibare aansluiting, gebruik dan een roestvrij stalen buis van 2 mm in de buitendiameter punch doorgaande gaten uitgelijnd met de cirkelvormige patronen op het PDMS.
  7. Behandel de oppervlakken van de PDMS en een glasplaatje met zuurstofplasma bij 60 W gedurende 30 sec. Bevestig de PDMS aan de glasplaatje. De geoxideerde oppervlakken van de twee materialen zorgen voor een sterke hechting. Plaats de gebonden PDMS inrichting op een hete plaat gedurende 5 min bij 120 ° C.
  8. Plaats Teflon buizen in de gaten voor vloeibare verbinding.

2. Experimentele Setup

  1. Construct de microschaal schlieren systeem uit een Hoffman modulatie contrast microscoop door het verwijderen van de gleuf plaat in het voorste brandvlak van de condensor en het vervangen van de modulator met een mes-edge in het achterste brandvlak van de 5X doelstelling 3. De diepte van de correlatie, die afhangt van de numerieke apertuur van het objektief 17-19, moet voldoende zijn om de gehele diepte van het microfluïdische apparaat dekken. Het oppervlak van de meskant is zwart van anodisch aluminiumoxide zijn reflectievermogen verminderen.
  2. Monteer de high-speed camera aan de trinoculairtubus van de microscoop via een C-mount adapter. Laat de camera wijzen de optische baan van de microscoop door een bundelsplitser. Sluit de camera aan op een desktop computer via een Ethernet-kabel. Stel de gammacorrectie aan 1 voor de camera, zodat de grijswaarden aflezing evenredig is met de ingang luminantie.
  3. Schakel de lichtbron. Om de overtollige warmte te voorkomen, gebruikt LED (light emitting diode) verlichting.
  4. Gebruik een beeld processing software (bijvoorbeeld </ Em> functie imread in MATLAB) om de grijswaarden van een verworven afbeelding te verkrijgen. Verwijder het scherp van de snede, pas de belichting, het diafragma en de belichtingstijd, zodat de gemiddelde grijswaarden uitlezing van het beeld is ongeveer 10% lager dan de maximale waarde. Dit duidt de achtergrond intensiteit voor een 0% cutoff en we gebruiken een waarde van 230 voor een 8-bits afbeelding.
  5. Steek het mes-edge naar het invallende licht volledig te blokkeren. Noteer de gemiddelde grijswaarden uitlezen van het beeld. Dit geeft de achtergrondintensiteit een 100% scheiding en de waarde ongeveer 15 voor een 8-bit.
  6. Pas de positie van het mes-edge, zodanig dat de gemiddelde grijswaarden uitlezing van de verworven afbeelding ligt in het midden van de waarden voor 0% en 100% cutoff. Nu de mate van de cutoff is ingesteld op 50%.
  7. Bereid twee transparante vloeistoffen met bekende brekingsindex 21 die volledig mengbaar met elkaar als de bestanddelen zijn. Om de afhankelijkheid van refractieve ind evaluerenex van de concentratie van het mengsel, controleer dan de literatuur 21 of gebruik de Gladstone-Dale vergelijking 22. Als de curve is lineair over het gehele bereik, pak andere vloeistof componenten. Kies vervolgens een samenstelling aangeduid waaronder de brekingsindex van de oplossing varieert lineair met de concentratie. Gebruik bijvoorbeeld verdunde waterige ethanol met een massa fractie van 0,05 en water als de werkende vloeistoffen.
  8. Plaats de T-microkanaal op preparaattafel. Rangschik de T-microkanaal zodat de samenvloeiende kanaal evenwijdig aan de meskant (figuur 1).
  9. Bereid twee identieke spuiten: spuit A wordt gevuld met de werkende vloeistof die dient als referentie-vloeistof (water), en spuit B is gevuld met de andere werkende vloeistof (verdunde waterige ethanol). De afmeting van de spuit is afhankelijk van de gewenste stroomsnelheid Q en de specificatie van de injectiepomp: Q = πd 2 V / 4, waarin d de inwendige diameter van de syringe en V de snelheid van de plunjer. Flow pulsatie meestal voorkomen worden door te kiezen voor een kleine spuit V 23 verhogen.
  10. Verzamel de fluïdumuitlaat van de T-microkanaal een bekerglas. Controleer de Teflon uitlaatbuis is bevestigd aan de wand van de beker en het uiteinde beneden het vloeistofniveau in het bekerglas om trillingen die worden veroorzaakt door druppeltjes breakoff voorkomen.

3. Calibration

  1. Het verwerven van de beelden van de twee vloeistoffen te mengen en de referentiebeelden.
    1. Op een bepaald Reynoldsgetal Re stelt de stroomsnelheid van de spuitpompen, wordt Q. Q berekend uit Q = μ (B + D) Re / 4ρ, waarbij μ en ρ de viscositeit en dichtheid van het werkfluïdum en W en D zijn de breedte en diepte van de samenvloeiing kanaal van de T-microkanaal, respectievelijk.
    2. Laad één pomp met spuit A en de andere pomp met syringe B. Sluit de twee ingangen van de T-microkanaal naar A en spuit B spuit via Teflon slang. Start de spuitpompen de vloeistoffen in de T-microkanaal leveren aan ongewijzigde volumestromen.
    3. Wacht tot gestage stroom voorziet. De gestage stroom aandoening wordt bepaald door de opkomst van een stationaire schlieren patroon.
    4. Gebruik de camera gecontroleerde software tot twintig frames van vloeibare mengen opnemen met een framerate van 30 fps.
    5. Stop de pomp, die is geladen met spuit B. Alleen pomp de referentie-vloeistof (water) via één ingang in de samenvloeiing kanaal van de T-microchannel bij constante snelheid.
    6. Wacht tot gestage stroom conditie wordt bereikt en er geen schlieren patroon wordt waargenomen.
    7. Gebruik de camera gecontroleerde software om verwijzing beeld, nemen wanneer er geen optische inhomogeniteit in de T-microkanaal is. Noteer twintig frames op een framerate van 30 fps.
    8. Herhaal 3.1.1 naar 3.1.7 op verschillende Reynolds nummer: Re = 1, 5, 10, 20 en 50 zodat geen complexe stroom structuur ontstaat in de samenvloeiing gebied van het T-microkanaal 24.
  2. Gebruik een beeld processing software om de verworven afbeelding I (i, j) te delen door de referentie-beeld dat ik 0 (i, j) 25, waarbij i en j zijn de pixel indices.
  3. Gebruik een CFD (Computational Fluid Dynamics) pakket te simuleren het mengen van de aangewezen vloeistoffen in de T-microkanaal.
    1. Construct het driedimensionale model voor de geometrie van de T-microkanaal. Discretiseren de stroom domeinnaam in gestructureerde grids. Om de nauwkeurigheid te verhogen, gebruik fijner mazen in de samenvloeiing en het centrale gebied van het T-microkanaal.
    2. Wijs de fysische eigenschappen van fluïda en vaststelling van de randvoorwaarden voor de stroming domein. Tijdens het oplossen werkwijze Bepaal de concentratie-afhankelijke diffusiecoëfficiënt van de concen- tratie in de laatsteiteratie 26 om de lokale concentratie te werken.
    3. Onderzoek de gevoeligheden van de berekende resultaten door het uitvoeren van de grid studie 27.
  4. Voor ieder knooppunt (x, yi) op het xy -vlak, gebruik de CFD nabewerking hulpmiddel om de gemiddelde waarden van de veldconcentratie over de kanaaldiepte neemt de trapeziumregel: w (x, yj) = {Σ k [w (x, yj, z k) + w (x, yj, zk 1)](Zk 1 - z k) / 2} / D 28, waarin D het kanaal diepte. Gebruik de centrale differencing regeling om de Deriva berekenentieve concentratie ten opzichte van de dwars-stroom richting: (∂ g / ∂ y) i, j = [w (x, yj 1) - w (x, yj -1)] / (yj 1 - y j -1).
  5. Zowel positieve als negatieve gradiënten, haal de verhouding grijswaarden I / I 0 (verkregen in 3.2) en de gradiënt van massafractie ∂ g / ∂ y (verkregen 3,4) op specifieke plaatsen zoals y = 0 (middellijn, streamwise richting) of diverse gegeven x (cross-stream richting).
  6. Plot van de resultaten en het bepalen van de relatie tussen I / I 0 en ∂ w / ∂ y, I / I 0 1 ∂ g / ∂ y + C 2 (C 1 en C2 constanten zijn), met lineaire regressie.

4. Kwantificering

  1. Herhaal stap 3,1-3,2 voor het mengen in het doel microfluïdische apparaat. De diepte van het doel microfluïdische apparaat moet identiek of verwant aan die van de T-microkanaal zijn. Als onvaste fenomeen wordt verwacht, het verwerven van een videoclip (opeenvolging van beelden) in stap 3.1.4 plaats. De framesnelheid moet hoog genoeg zijn om de dynamiek van de overgangsstroming duidelijk lossen, terwijl de belichtingstijd gelijk aan de waarde die in 2.4, 2.5, 3.1.4 en 3.1.7 moeten zijn.
  2. Gebruik de verhouding verkregen in stap 3.6 de verhouding tussen grijswaarden converteren naar het verloop van massafractie in het doel microfluïdische apparaat.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De target verhouding I / 0 I onder verschillende Reynolds getal voor zowel positieve als negatieve gradiënten van massaconcentratie wordt weergegeven (figuur 2) met een symmetrische band verschijnt in het midden van de T-microkanaal. Bij lage Reynolds getal, wordt de staart van de Schlieren band uitgebreid en wazig vanwege de dispersie over het mengen interface. Aangezien het Reynolds getal toeneemt, verkort de diffusielengte leidt tot een smallere band. Op verschillende plaatsen stroomafwaarts, variaties van de intensiteitsverandering AI / I 0 langs de traverse stromingsrichting kwantitatief weergegeven (figuur 3). De resultaten van het kalibratieproces worden weergegeven (Figuur 4A en 4B). De verhouding tussen I / I 0 en ∂ w / ∂ y lineair en het Reynolds getalber. Uit de regressieanalyse, I / I 0 = -110 ∂ g / ∂ y + 1,03 voor ∂ g / ∂ y> 0 en I / I 0 = -160 ∂ g / ∂ y + 0,83 voor ∂ g / ∂ y <0 , ∂ w / ∂ y in micrometer -1. De relatieve onzekerheden ± 3,8% tot ± 3,2% in figuur 4A en 4B respectievelijk. De detectiegrens is bereikt waar de gegevens punten nivelleren. Opgemerkt wordt dat de afwijking in helling van de positieve en negatieve hellingen is niet ongewoon 3. Met deze vergelijkingen wordt de variatie van massa gradiënt fractie tijd in een microfluïdische oscillator 4 gezien (figuur 5). Het mengen interface is afgebogen in de holte regio stromingsinstabiliteit commences. Deze video figuur toont duidelijk het oscillerende karakter van de stroming in de microfluïdische oscillator en demonstreert het vermogen van de microschaal Schlieren techniek om de tijdsopgeloste full-field concentratiegradiënt in een microfluïdische inrichting vangen.

Figuur 1
Figuur 1. Schematische voorstelling van de optische opstelling. De oriëntatie van de meskant produceert een donkere band met een positieve helling van de brekingsindex. Het licht afbuigt in de richting van toenemende brekingsindex. Omdat het objectief keert het beeld, het blokkeren van de - y regio schermt de vervormde licht en produceert een donkere band.

Figuur 2
Figuur 2. Verhouding grayscale uitlezingen voor het mengen in de T-microkanaal unde r verschillende stroom configuratie. Positieve en negatieve gradiënten resulteren in donkere en lichte banden, respectievelijk. Als het getal van Reynolds toeneemt, de band wordt meer geconcentreerd.

Figuur 3
Figuur 3. Het verloop van de sterkte verandering langs de dwars-stroom richting voor zowel positieve als negatieve gradiënten. Re = 1 en Re = 5.

Figuur 4
Figuur 4. Relatie tussen het verloop van de massa fractie en de grijstinten ratio. Voor zowel positieve als negatieve gradiënten, grijstinten verhouding lineair varieert met de massa gradiënt fractie.

915 / 52915fig5.jpg "/>
Figuur 5 (Video figuur). Evolutie van de massa gradiënt fractie in een microfluïdische oscillator bij Re = 250. De mengeigenschappen doorstroming oscillatie met succes opgevangen door microschaal schlieren techniek.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Voor vloeibare mengen in een microfluïdische inrichting microschaal schlieren techniek kan de grootte van concentratiegradiënt meten van kwantificerende verandering in lichtintensiteit. Door het principe van deze techniek is gebaseerd op het opsporen van de afwisseling van lichtpropagatie, de werkende vloeistoffen en het microfluïdische apparaat transparant voor het invallende licht. Bovendien, het protocol vereist een lineair verband tussen de brekingsindex van de oplossing en de samenstelling zodat de eerste beoordeling van de vloeistoffen noodzakelijk. Naast waterige ethanol oplossing hierin aangetoond, wordt microschaal schlieren techniek met succes toegepast op saliniteitsgradiënt 29 en solutocapillary convectie 30 meten. Voor nauwkeurige metingen, diafragmabereik, verlichtingsniveau, belichtingstijd, objectief en microkanaal diepte gebruikt in de kalibratie procedure identiek aan die gebruikt worden in de kwantificatie procedure te zijn. Bovendien is de diepte van de correlatie van de objectieflens voldoende groot is om de gehele diepte van het microfluïdische apparaat dekken.

Het kalibratieproces van menging in de T-microkanaal is de meest kritische stap bij de accurate kwantificering van microschaal Schlieren techniek. Voor een succesvolle implementatie van de voorgestelde methode, moeten gebruikers de buis verbinding correct uit te lijnen, te exploiteren een kleine spuit of pneumatiek te vloeistof levering te voorkomen dat stroom oscillatie 23, gebruik maken van een LED-lichtbron om overtollige warmte te verminderen, het gedrag van de kalibratie procedure bij lage Reynoldsgetallen 24, en plaats het microfluïdische apparaat in focus hogere-orde optische effecten 31 te elimineren. De laagste meetbare gradiënt (helder patroon, ∂ g / ∂ y <0) is gekoppeld aan het dynamisch bereik van de camera, terwijl de hoogste meetbare gradiënt (donker patroon, ∂ w / ∂ y> 0) wordt bereikt wanneer het mes-edge volledig blokkeert de afgebogen licht. Om uiteenlopende concentratiegradiënt detecteren, een hoge ISO waarde is voordelig zolang onderbelichting en overbelichting niet optreedt. De detectiegrens, waaronder het micro schlieren systeem niet kan onderscheiden, afhankelijk van de minimale intensiteit verandering die de camera kan lossen. De minimale intensiteit verandering wordt beperkt door de mate van lawaai en het niveau van toonovergangen. Daarom wordt een hoge gevoeligheid camera met grote pixeldiepte gewenst voor low-signaal applicatie.

De betekenis van microschaal schlieren techniek is twee vouwen; aan de ene kant maakt wankele full-veldmetingen in realtime met een eenvoudige optische configuratie. Anderzijds is non-invasief zodat geen vreemde stof wordt ingebracht in het stromingsveld verstoren. Omdat micro-Schlieren techniek geeft tweedimensionale projectie van het driedimensionale inhomogeniteit in een microfluidic apparaat complex meng- fenomeen blijft versluierd door bestaande methoden duidelijk te zien. Toekomstige toepassingen van deze techniek omvatten het kwantificeren concentratie gradiënten tijdens een elektrochemisch proces of bepalen gradient voedingsstof microbiële chemotaxis te bestuderen in een micro-omgeving stroom.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

Dit werk werd ondersteund door het Ministerie van Wetenschap en Technologie van Taiwan onder 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