The effect of asymmetry on micromixing in curvilinear microchannels
Dönel mikrokanallarda asimetrinin karışmaya etkisi
- Tez No: 509187
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yakın dönem dikkate alındığında mikro boyutlu kimyasal ve biyokimyasal cihazların birçoğunda mikro-ölçek karıştırma işlemi ihtiyacında muazzam bir artış olmuştur. Bilhassa çip üstü laboratuvar ve mikro-total analiz sistemlerinin tasarımında bu ihtiyaç daha yoğundur. Karışım performansını arttırmak için literatürde mevcut mikromikserler içinde farklı yaklaşımlar uygulanmıştır. Herhangi bir harici kaynağın bulunmaması sebebiyle, pasif karıştırma teknikleri kullanımı karıştırma işlemini daha ekonomikleştirmektedir. Etkili pasif karıştırma sağlayan dönel mikrokanallarda ortaya çıkan kaotik adveksiyon, yatay düzlemde oluşan ikincil akışlara yol açarak akışkan akışları arasında inter-difüzyon tabakasının sürekli delinmesini sağlar. Bu tez çalışmasında, tek adımlı litografi işlemiyle imal edilen ve kanal boyunca 280°'lik bir eğrilik ile tekrarlanan S-şekil şablona sahip olan asimetrik polidimetilsiloksan (PDMS) dönel dikdörtgen mikrokanallarda, Dean girdaplarının ve ikincil akışların etkileri araştırılmıştır. Buna ek olarak, simetrik mikrokanallar ile karıştırma sonuçları karşılaştırılarak asimetrinin etkisi değerlendirilmiştir. Karıştırma performansı, karıştırma akışkanları olarak NaOH ve fenolftalein çözeltileri ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, Dean girdaplarının gerilme ve büzülme hareketinin efektif etkileri, belirli bir Dean sayı değerinin üzerin kendini ortaya koymuştur ve bu noktadan sonra asimetrik mikrokanalın karıştırma performansında simetrik kanaldan daha iyi bir performans gösterdiği gözlemlenmiştir. Bu değer eşiğinin altında olunduğunda ise simetrik mikrokanalın, asimetrik mikrokanala nazaran daha üstün bir karıştırma performansına sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The necessity of microscale mixing processes has been tremendously increasing in most of the microsize chemical and biochemical devices during recent years, particularly in the design of lab-on-a-chip and micro-total analysis systems. Different approaches were implemented in the available micromixers in the literature for improving the mixing performance. Due to the absence of any external source, mixing by utilizing passive mixing techniques is more economical. In curvilinear microchannels, which offer effective passive mixing, chaotic advection results in continuous radial perforation of inter-diffusion layer between the fluid streams due to the transverse secondary flows. In this dissertation, the effects of Dean vortices and secondary flows were investigated in asymmetrical polydimethylsiloxane curvilinear rectangular microchannels, which were fabricated by one-step lithography process and had repeated S-shape patterns with a curvature of 280° along the channel. Moreover, the effect of asymmetry was assessed by comparing the mixing results with symmetrical microchannels. Mixing performance was analyzed by using NaOH and phenolphthalein solutions as mixing fluids, which entered from the channel inlets. According to the results, the significant effects of stretching and contracting motion of Dean vortices revealed themselves above a certain Dean number value, thereby making the asymmetrical microchannel outperform the symmetrical channel in the mixing performance. Below this threshold, the symmetrical microchannel was observed to be superior to the asymmetrical microchannel.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER