Hydrodynamic cavitation on high resistant microfluidic chips
Yüksek dirençli mikro akışkan çiplerde hidrodinamik kavitasyon
- Tez No: 642094
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KOŞAR, DR. MORTEZA GHORBANI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Kavitasyon, akışkan bir sistemdeki statik basınç kaybının bir sonucu olarak meydana gelen faz değişimidir. Gerekli basınç düşüşü, akustik kavitasyon olarak bilinen akustik dalga yayılımı veya hidrodinamik kavitasyon olarak bilinen hidrodinamik basınç düşüşü ile elde edilebilir. Hidrodinamik kavitasyonda akış düzeni etkileyen, akış yolunun geometrisi, çalışma akışkanının termofiziksel özellikleri ve pürüzlülük elemanları gibi farklı parametreler ele alınabilir. Mevcut akış fiziğini tezde, yüksek basınca dayanıklı mikroakışkan cihazlar imal edilmiş ve yüksek giriş basınçlarında test edilmiştir. Akış davranışı, kavitasyon sayısı, Reynolds sayısı ve kavitasyon akış hızı kullanılarak karakterize edilmişlerdir. Etanol, PBS ve Suda PFC5 damlacıkları süspansiyonu gibi farklı çalışma akışkanları, kullanılmış ve cihazların performansı suyla karşılaştırılmıştır. Farklı yanal duvar pürüzlülük elemanlarının akış paterni üzerindeki etkisi incelenmiş ve cihazların genel geometrisi optimize edilmiştir. Hidrodinamik kavitasyonun enerji hasat uygulaması analiz edilip ve µ−TEG'lerle birleştirilmesi durumunda mikroakışkan cihazların olası güç üretim miktarı analitik olarak araştırılmıştır. Son olarak, mikroakışkan cihazların bakteri yoketme performansı incelenmiştir. Tasarlanan ve üretilen ve üretilmiş mikroakışkan cihazların avantajları da açıkça belirtilmiştir.
Özet (Çeviri)
Cavitation is one of the phase change phenomena, which occurs as a result of a sharp static pressure drop in a fluidic system. The required pressure drop could be obtained either by acoustic wave propagation, known as acoustic cavitation, or by hydrodynamic pressure drop, known as hydrodynamic cavitation. There are different parameters affecting flow patterns in hydrodynamic cavitation such as geometry of the flow path, thermophysical properties of the working fluid, and roughness elements. In this thesis, high pressure resistive microfluidic devices are fabricated and tested at high inlet pressures. The flow behavior is characterized using cavitation number, Reynolds number, and cavitation flowrate. Different working fluids such as ethanol, PBS, and PFC5 droplets suspension in water are used and the performances of the devices are compared with the case of water. The effect of different lateral wall roughness elements on the flow pattern is studied and the general geometry of the devices is optimized. In addition, applications of hydrodynamic cavitation are considered. The energy harvesting application of hydrodynamic cavitation is implemented and the amount of the possible power generation of the microfluidic devices in the case of coupling with µ−TEGs is analytically investigated. Finally, the bacteria removal performances of the microfluidic devices are assessed. The advantages of the designed and fabricated microfluidic devices are presented and explored as well.
Benzer Tezler
- Gemi pervanelerinde kavitasyon ve kavitasyon erozyonu modellemesi
Cavitation and cavitation erosion modeling on marine propellers
ONUR USTA
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- Yüksek hızlı kavitasyon tüneli için impeller dizaynı
Design of an impeller for an high speed cavitation tunnel
ÇAĞATAY SABRİ KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- Development of high density polyethylene based composites for additive manufacturing used in shipbuilding industry
Gemi inşaati endüstrisindeki eklemeli imalatta kullanılmak üzere yüksek yoğunluklu polietilen esaslı kompozit malzeme geliştirilmesi
AYBERK SÖZEN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKDENİZ NEŞER
- Lazer uyarmalı floresan tekniği ile silindir ve segman arası yağ film kalınlığının ölçülmesi
Piston ring and cylinder bore lubricant film thickness measurement using laser induced florescence technique
YUNUS EMRE AYRANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- A novel methodology for cancer diagnosis and treatment using new generation microfluidic devices: Hydrodynamic cavitation on a chip
Yeni nesil mikroakışkan cihazları kullanarak kanser teşhisi ve tedavisinde yeni bir metodoloji: Çip üstü hidrodinamik kavitasyon
İLAYDA NAMLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KOŞAR
DR. SİBEL ÇETİNEL