Viscous flow through microfabricated axisymmetric contraction/expansion geometries
Viscous flow through microfabricated axisymmetric contraction/expansion geometries
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通过微加工轴对称收缩/膨胀几何形状的粘性流
DOI：
10.1007/s00348-020-03036-z
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发表时间：
2020
影响因子：
2.4
通讯作者：
Haward Simon J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pimenta Francisco;Toda-Peters Kazumi;Shen Amy Q.;Alves Manuel A.;Haward Simon J.
摘要采用最先进的微加工技术（选择性激光诱导蚀刻）制备了一组轴对称微流体几何形状，其径向尺寸为4:1收缩和1:4下游膨胀。制造了三个装置：第一个装置具有突然收缩然后突然膨胀，第二个装置具有双曲收缩和膨胀剖面，第三个装置具有数值优化的收缩/膨胀剖面，旨在提供沿轴的恒定拉伸/压缩速率。我们用微粒子图像测速法研究了牛顿流体通过这三个装置的蠕动流动，并将得到的速度分布与有限体积数值预测结果进行了比较，结果吻合良好。这项工作证明了这种新的微加工技术的能力，为光学探针生产具有复杂形状和足够清晰度的精确非平面微流体几何形状。所研究的轴对称微流体几何结构有潜力用于黏弹性流动的拉伸特性和非线性动力学研究，以及研究气泡、液滴、细胞和纤维的传输和变形动力学。图形抽象
AbstractWe employ a state-of-the-art microfabrication technique (selective laser-induced etching) to fabricate a set of axisymmetric microfluidic geometries featuring a 4:1 contraction followed by a 1:4 downstream expansion in the radial dimension. Three devices are fabricated: the first has a sudden contraction followed by a sudden expansion, the second features hyperbolic contraction and expansion profiles, and the third has a numerically optimized contraction/expansion profile intended to provide a constant extensional/compressional rate along the axis. We use micro-particle image velocimetry to study the creeping flow of a Newtonian fluid through the three devices and we compare the obtained velocity profiles with finite-volume numerical predictions, with good agreement. This work demonstrates the capability of this new microfabrication technique for producing accurate non-planar microfluidic geometries with complex shapes and with sufficient clarity for optical probes. The axisymmetric microfluidic geometries examined have potential to be used for the study of the extensional properties and non-linear dynamics of viscoelastic flows, and to investigate the transport and deformation dynamics of bubbles, drops, cells, and fibers.Graphic abstract
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影响因子：
3.2
作者：
F. Pimenta;R. G. Sousa;M. A. Alves
通讯作者：
M. A. Alves
聚合物熔体流过润滑良好的锥形模具
DOI：
10.1002/app.1975.070191016
发表时间：
1975
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Shaw
通讯作者：
M. Shaw
影响因子：
2.4
作者：
Meinhart, CD;Wereley, ST;Gray, MHB
通讯作者：
Gray, MHB
影响因子：
2.8
作者：
K. Zografos;S. Haward;Mónica S. A. Oliveira
通讯作者：
K. Zografos;S. Haward;Mónica S. A. Oliveira
DOI：
--
发表时间：
1978
期刊：
影响因子：
--
作者：
F. Cogswell
通讯作者：
F. Cogswell