Linear stability of the interface between a newtonian and a non-Newtonian fluid in a microchannel subjected to an electric field
Bir mikrokanalda newtonyen ve Newtonyen olmayan iki akışkanın arayüzeyinin elektrik alan altında lineer kararlılık analizi
- Tez No: 527114
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH KEREM UĞUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Mikrokanallar, 1 milimetreden daha küçük boyutları sayesinde, daha az madde kullanımı, üretim ve deney sürelerinin kısalmasını sağlamaktadır. Eğer iki karışmaz SIVI bir mikrokanalda akarsa, arayüze elektrik alan tarafından kararsız hale getirilerek mikrodamlacık elde edilebilir. Mikrodamlacıklar endüstride reaksiyonların daha iyi karışmasında ve biyolojik ilaçlarda örneğin DNA mikroçiplerde ve hücre ayırmada kullanılır. Bu çalışmanın amacı elektrik alanının varlığında Newtonyen ve Newtonyen olmayan akışkan arasındaki arayüzeyin lineer kararlılılığını incelemektir. Boyutsuz sayıların; elektrik sayısı, akışkanın sıvı zaman ölçeğinin elektrik zaman ölçeğine oranı olan boyutsuz S sayısı, Reynolds sayısı, kalınlık, viskozite ve akışkanların iletkenlik oranlarının etkisi, maksimum büyüme oranı ve kritik dalga boyu üzerinde analiz edilmiştir. Sonuçlar, daha yüksek viskozite ve daha yüksek iletkenlik oranlarının sistemi kararlı hale getirdiğini göstermektedir. Kalınlık oranının ve Reynolds sayısının kararlılık davranışı, elektrik alanı uygulanıp uygulanmamasına bağlıdır. Newtonyen-Newtonyen akışkanlarda gözlemlendiği gibi, elektrik sayısı akışkanların elektriksel özellik-lerine bağlı olarak sistemin kararlılığını bozabilir ya da sistemi kararlı hale getirebilir. Kısacası, elektrik alanının varlığında, Newtonyen-Newtonyen, Newtonyen-kesme incelmesi ve Newtonyen-kesme kalınlaşması gösteren akışkanların kararlılık davranışı benzerdir. Dahası, temel akış, Newtonyen-kesme kalın-laşması gösteren akışkanların aksine Newtonyen-kesme incelmesi gösteren akışkanlarda akışı kararlı hale getirir.
Özet (Çeviri)
Microchannels provide less material use, shorter production and testing times, thanks to their size smaller than 1 millimeter. If two immiscible liquids flow in a microchannel, the interface can be deflected to obtain microdroplets widely used in reactions to achieve better mixing and biological medicine, such as the DNA microarray and cell separation. The aim of this study is to investigate the linear stability of the interface between a Newtonian and a non-Newtonian fluid flowing in a microchannel under the effect of an electric field applied either normal or parallel to the flat interface. The effects of the electric number, the ratio of the fluid to electric time scales, the Reynolds number, the thickness, the viscosity and the conductivity ratios of the fluids, the base flow strength and the direction of the electric field on the stability are analyzed. The results indicate that higher viscosity and conductivity ratios stabilize the system. The stability behavior of the thickness ratio and the Reynolds number depend on the presence or the absence of an electric field. As observed in the Newtonian-Newtonian fluids, the electric number can stabilize or destabilize the flow depending on the electrical properties of the fluids. In brief, in the presence of a normal electric field, the stability behavior of the Newtonian-Newtonian and the Newtonian-power-law fluids are qualitatively similar. The stability behavior of the power-law index depends on the thickness ratio and the Reynolds number. The base flow stabilizes the interface for the Newtonian-shear-thinning fluids contrary to the Newtonian-shear-thickening fluids; whereas it does not affect the stability of the Newtonian-Newtonian fluids.
Benzer Tezler
- Investigation of the interfacial instability between a Newtonian fluid and a polymeric fluid under the influence of an electric field for microfluidics applications
Mikroakışkan uygulamaları için Newtonyen bir akışkan ile polimerik bir akışkanın arayüzey kararsızlığının elektrik alanı etkisinde incelenmesi
GÜLSÜM ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. KEREM UĞUZ
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Metronidazol içeren kozmetik amaçlı topikal mikroemülsiyon formülasyonunun geliştirilmesi ve in vitro-in vivo değerlendirilmesi
The development of topical microemulsion formulation containing metronidazole for cosmetically use and its in vitro/in vivo evaluation
AYŞE GÜL KAYIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. FİGEN OCAK
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT