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マイクロヒーター群によって駆動されるマイクロ気泡周囲の熱流体機構

一组微型加热器驱动的微泡周围的热流体机制

基本信息

批准号：
12750168
负责人：
高橋厚史
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

熱流体現象を用いた新しいマイクロアクチュエーターとして、表面張力の不均衡を熱的に与えることで気泡が駆動される現象を利用しようとしている。今年度は二枚のガラス基板をはさむ形で厚さ10ミクロン程度の感光性ポリイミドをパターニングして壁とすることで、幅70〜200ミクロン程度のマイクロ流路を形成し、その中での蒸気気泡の駆動の様子を調べた。ヒーターとしては500ミクロン間隔で直線状に並べられた大きさ50ミクロン程度のニッケル薄膜を液体と接触する形で用いた。ヒーターを各種制御しながら高速度ビデオを用いて蒸気気泡の駆動速度を調べた結果、最も依存性が強いのが気泡サイズであり、サイズが同じ場合は気泡速度はヒーターの温度に依存することがわかった。これは気泡が大きいほど、界面間の距離が大きくなって温度差が付きやすいことが理由と考えている。またCIP法とレベルセット関数を組み合わせた独自の数値流体コードを開発してマイクロチャンネル中の非凝縮気泡の駆動をシミュレーションすることに成功した。このようなマイクロスケールでの気液界面を有する流体の数値計算コードが完成したことは非常に価値があることである。具体的には、左右の界面の温度による表面張力の違いが、どのように流体の動きに変換されるかが初めて明らかにされたと考えている。さらに、計算で得られる駆動速度は、スリップ条件およびチャンネル壁面と気液界面の接触角に大きく依存することがわかるとともに、今後の数値モデル構築の指針を得ることができた。

In the case of fluid, it is necessary to use the new equipment, the pressure on the surface, the pressure on the surface, the pressure on the surface and the pressure on the surface. This year, the two-piece substrate has a thickness of 10%. The photosensitivity of the substrate is very high, and the thickness of the substrate is very high this year. This year, the substrate is very thick, and the thickness of the substrate is 10%. The sensitivity of the substrate is very high, and the thickness of the substrate is very high. It is necessary to measure the temperature of the film, the liquid contact of the film, the contact of the liquid, the temperature of the film, the temperature, the temperature and the temperature. The system is used to measure the speed of the high-speed system, the results of the speed test, the most dependent on the bubble speed, and the temperature dependence on the temperature of the bubble. The reason for the high temperature difference between the interfaces and the temperature difference between the interfaces is studied. The CIP method does not change the number of components. The number of fluids is used alone. The non-condensable bubbles are in operation. In the system, the non-condensable foam is affected. The liquid interface has the number of fluids, the calculation, the completion of the liquid interface, the number of fluids, the number of fluids. The specific interface temperature, surface force, fluid dynamics, temperature, temperature It is necessary to calculate the speed, the temperature, the contact angle of the liquid interface on the wall and the contact angle of the liquid interface.