気泡を利用したマイクロ流体輸送システムに関する基礎的研究

利用气泡的微流体传输系统的基础研究

• 批准号: 08750206
• 负责人: 佐藤 光太郎
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750206/
• 关键词: 気泡; ポンプ; 境界要素法; マイクロジェット; 可視化; 相互干渉

すでに気泡の膨張・収縮を利用して流体に運動エネルギを与える方法はバブルジェット型プリンターで実用化されており,ノズル径数十ミクロンで液滴を噴射可能である.本研究はこの原理をミクロ領域での液体輸送に応用するための基礎的研究として位置づけられ,容器内における単一および複数気泡の挙動に関して研究を行った.主として局所的エネルギの供給により急激膨張を始める気泡と容器あるいは自由表面との相互干渉について解明を試みた.得られた成果を以下に示す.(1)剛体壁近傍の単一気泡は崩壊末期の短い時間に壁面に向かうマイクロジェットを形成するが,位相を有する隣接気泡を配することにより,ジェットの向きおよびジェット速度をコントロールできる可能性を示した.すなわち気泡の持つ運動エネルギを流体輸送システムとして利用する場合に問題となる壁面への繰り返し衝撃力は気泡-気泡相互干渉を用いて軽減できることを理論的並びに実験的に示した.(2)気泡サイズが極めて小さい場合には相対的に表面張力の効果が大きなり,気泡の非球状変形にも影響を及ぼし,さらに運動時間特性が変化することがわかった.また,問題点として対象となる現象が微小領域で生じる場合にはレイノルズ数が小さくなることから,数値解析では粘性の影響を考慮する必要があること,実験的にはポンプとしての性能特性を調べるための圧力計測が困難であることが挙げられる.

The liquid droplets may be injected into the liquid droplets of tens of thousands of miles in the diameter of the liquid droplets, using the method of fluid dynamics and transmission. The principle of this study is related to the research on the basis of the application of liquid transportation in the field of liquid transportation. The location of the research is very important, and the number of data in the container is very complex. The equipment of the main office is used for the rapid expansion of the equipment. The container is used for free surface measurement, and the solution is tested. The results are shown below. (1) near the body wall, the short time at the end of the collapse period, the wall surface is closed to the temperature field, and the phase is connected with the air conditioner, which indicates the possibility of the temperature response to the temperature field. The main purpose of this paper is to determine the effect of the pressure on the surface of the liquid. (2) the effect of the surface force on the surface of the bubble is very important. (2) the bubble is very active in the surface force of the bubble. Soak the aspheric camera and the camera, and change the motion time property to change the performance of the device. In this paper, the problem points are as follows: in the small field, there are many problems, such as the number of small areas, the number of small areas, the number of problems, and the number of problems.

项目成果

K.Sato and Y.Tomita: "Study of the Interaction between Two Non-spherical Bubbles" Third International Symposium on Cavitation(フランス). (発表予定). (1998)

K.Sato 和 Y.Tomita：“两个非球形气泡之间的相互作用的研究”第三届国际空化研讨会（法国）（计划发表）（1998 年）。

K.Sato,J.Totsuka and Y.Tsujimoto: "Flow Instabilities in Scirocco Fan Impeller" 第4回世界実験熱流体工学会議(ベルギー). (発表予定). (1997)

K. Sato、J. Totsuka 和 Y. Tsujimoto：“Scirocco 风扇叶轮中的流动不稳定性”第四届世界实验热流体工程会议（比利时）（计划发表）（1997 年）。