Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết sử dụng các phương pháp số để mô phỏng sự di chuyển của lưu chất lỏng trong kênh dẫn vi lưu bởi hiện tượng mao dẫn nhiệt. Nguồn nhiệt từ laser được đặt bên phía trái của giọt chất lỏng. Để xác định được vị trí chính xác của giọt chất lỏng trong kênh dẫn cũng như quan sát rõ sức căng bề mặt của chất lỏng trong quá trình di chuyển, chúng ta sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp với kỹ thuật định mức giữa hai pha khác nhau.
Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 Bài nghiên cứu Open Access Full Text Article Nghiên cứu dịch chuyển lưu chất kênh dẫn ảnh hưởng nguồn nhiệt Lê Thanh Long1,2,3,* TÓM TẮT Use your smartphone to scan this QR code and download this article Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, Việt Nam Trong báo này, sử dụng phương pháp số để mô di chuyển lưu chất lỏng kênh dẫn vi lưu tượng mao dẫn nhiệt Nguồn nhiệt từ laser đặt bên phía trái giọt chất lỏng Để xác định vị trí xác giọt chất lỏng kênh dẫn quan sát rõ sức căng bề mặt chất lỏng trình di chuyển, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp với kỹ thuật định mức hai pha khác Điều kiện biên thành bề mặt kênh dẫn sử dụng nhiệt độ môi trường Khi nguồn nhiệt từ laser sử dụng, ta thấy có cặp dịng xốy đối lưu nhiệt xuất bên xung quanh chất lỏng Chính lực tạo cặp dịng xốy (lực mao dẫn nhiệt) với lực đẩy chênh lệch áp suất làm cho chất lỏng di chuyển kênh dẫn vi lưu Kết mô cho thấy biến thiên nhiệt độ kênh dẫn vi lưu nguồn nhiệt phát từ laser ảnh hưởng đến tính chất chuyển động giọt chất lỏng kênh dẫn vi lưu Chất lỏng ban đầu di chuyển nhanh sau giảm dần vận tốc Góc tiếp xúc động giọt chất lỏng chịu ảnh hưởng lớn di chuyển dòng dầu kênh dẫn chênh lệch moment mao dẫn nhiêt giọt chất lỏng Góc tiếp xúc phía trước giọt chất lỏng ln ln lớn góc tiếp xúc phía sau q trình giọt chất lỏng chuyển động kênh dẫn vi lưu Từ khố: Mơ số, chuyển động mao dẫn nhiệt, sức căng bề mặt, nguồn nhiệt, kênh dẫn vi lưu PTN Trọng điểm ĐKS KTHT (DCSELAB), Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, Việt Nam Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Liên hệ Lê Thanh Long, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, Việt Nam PTN Trọng điểm ĐKS KTHT (DCSELAB), Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, Việt Nam Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Email: ltlong@hcmut.edu.vn Lịch sử • Ngày nhận: 29-3-2019 • Ngày chấp nhận: 25-4-2019 • Ngày đăng: 31-12-2019 DOI :10.32508/stdjet.v2iSI2.492 Bản quyền © ĐHQG Tp.HCM Đây báo công bố mở phát hành theo điều khoản the Creative Commons Attribution 4.0 International license GIỚI THIỆU Gần đây, nhà nghiên cứu giới quan tâm đến công nghệ vi chất lỏng ứng dụng rộng rãi thiết bị điện tử, vi mạch Lab-on-a Chip (LOC), hệ thống vi điện tử Micro-ElectroMechanical System (MEMS) tổng hợp protein ứng dụng y học… 1–3 Trong việc nghiên cứu di chuyển mao dẫn nhiệt vi chất lỏng thiết bị có kênh dẫn vi lưu quan trọng Một số kết nghiên cứu nhà khoa học tập trung lý giải chế chuyển động vi chất lỏng tượng biến dạng chất lỏng trình di chuyển ảnh hưởng nhiệt 4–10 Kết nghiên cứu Brochard cho thấy chất lỏng từ trạng thái cân bề mặt rắn di chuyển biến thiên nhiệt độ phía trước sau giọt chất lỏng Sự chênh lệch góc tiếp xúc trước sau chất lỏng phụ thuộc vào độ biến thiên nhiệt độ hai bên giọt chất lỏng Kết thực nghiệm Anantharaju bề mặt nơi có đường tiếp xúc ba pha gián đoạn, góc tiếp xúc chất lỏng phụ thuộc vào phần diện tích trống bề mặt rắn ngược lại góc tiếp xúc lại gần khơng phụ thuộc vào phần diện tích trống bề mặt có đường tiếp xúc ba pha liên tục Ford Nadim sử dụng lý thuyết điều kiện trượt Navier để nghiên cứu ảnh hưởng hệ số trượt đến tượng chuyển động góc tiếp xúc chất lỏng Các kết mơ Le nhóm nghiên cứu 7–9 cho thấy chuyển động chất lỏng kênh dẫn vi lưu hay ống mao dẫn biến thiên nhiệt độ từ hai phía chất lỏng gây lực mao dẫn nhiệt áp lực chênh lệch áp suất kênh dẫn vi lưu hay ống mao dẫn tác động vào chất lỏng làm cho di chuyển Ngồi có số thực nghiệm, người ta dùng nguồn laser để điều khiển linh hoạt hướng chuyển động hay vận tốc di chuyển chất lỏng thiết bị vi chất lỏng kênh dẫn vi lưu 10 Vì vậy, việc sử dụng phương pháp số để nghiên cứu trình chuyển động giọt chất lỏng cách dùng nguồn nhiệt phát từ laser khả quan Trong nghiên cứu này, phương pháp số nghiên cứu Le nhóm nghiên cứu Le sử dụng để mô chuyển động động chất lỏng kênh dẫn vi lưu tác dụng nguồn nhiệt phát từ laser Phương pháp bảo toàn định mức kỹ thuật Lagrangian – Eulerian (ALE) dựa tảng phần tử hữu hạn sử dụng để xác định vị trí quãng đường dịch chuyển giọt Trích dẫn báo này: Long L T Nghiên cứu dịch chuyển lưu chất kênh dẫn ảnh hưởng nguồn nhiệt Sci Tech Dev J - Eng Tech.; 2(SI2):SI137-SI143 SI137 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 chất lỏng kênh dẫn vi lưu tác dụng nguồn nhiệt laser PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mơ hình nghiên cứu kênh dẫn vi lưu có tiết diện H x W Bên có đặt giọt nước có dạng nửa hình cầu với góc tiếp xúc θ , chiều cao lớn hm, chiều dài giọt chất lỏng L (Hình 1) Nhiệt độ thành thành nhiệt độ môi trường Biên dạng bề mặt giọt nước mơ tả phương trình z = S(x) Ở bỏ qua ảnh hưởng trọng lượng giọt chất lỏng kích thước giọt chất lỏng nhỏ Tính chất vật lý nước dung môi Hexadecane (dầu) mô tả Bảng Phương trình bảo tồn khối lượng, động lượng lượng lưu chất Newton không nén (nước dầu) là: [ ] ∂u ∂v + =0 (1) ∂x ∂z i ] ∂u ∂u ∂u pi +u +v ∂t ∂x [ ∂z ] ∂p ∂ 2u ∂ 2u =− + µi + + Fx ∂x ∂ x ∂ z [ ] ∂v ∂v ∂v +u +v ∂t ∂x [ ∂z ] ∂p ∂ 2v ∂ 2v + + Fz =− + µi ∂z ∂ x ∂ z2 ] ∂T ∂T ∂T piCPi +u +v ∂[ t ∂ x ]∂ z ∂ 2T ∂ 2T + + Qs = ki ∂ x2 ∂z (2) (3) (4) ui vi vận tốc lưu chất theo phương x z; p áp suất ρ i khối lượng riêng lưu chất; µ i độ nhớt lưu chất; CPi nhiệt dung riêng; ki độ dẫn nhiệt; T nhiệt độ Ký tự i = “w” i = “o” để nước dầu Fx Fz lực căng bề mặt theo phương x z Qs nguồn nhiệt laser Phương pháp xác định lực căng bề mặt chất lỏng Brackbill 11 sử dụng để giải ứng suất căng bề mặt Trong phương pháp này, lực căng bề mặt xác định là: (5) σ sức căng bề mặt; δ hàm Dirac delta; δ vector pháp tuyến bề mặt; κ biên dạng bề mặt Ở đây, sức căng bề mặt hàm tuyến tính theo nhiệt độ 12 : σ = σre f − γT (T − Tre f ) SI138 (7) uo = vo = 0; To = Tre f ; < x < W ; z = H (8) uo = vo = when < x < x1 and x2 < x < W ; z = (9) Ti = Tre f ; ≤ x ≤ W, z = (10) x1 x2 vị trí điểm tiếp xúc giọt nước Điều kiện trượt Navier gán vào đường phân cách nước – rắn, dầu – rắn kênh dẫn có phương trình là: ∂u ∂z (6) (11) bis hệ số trượt Các ký tự i = “w”, i = “o”, s để giọt nước, dung môi dầu, bề mặt rắn Giá trị hệ số trượt bis phụ thuộc vào độ nhám bề mặt loại lưu chất sử dụng 13,14 Tại mặt phân cách nước – dầu phải thỏa mãn điều kiện dòng chảy nhiệt độ liên tục sau: Vw ∇S = Vo ∇S, To = Tw [ F = σ κδ n ∂ uo ∂T = 0; = ; x = or x = W ∂x ∂x p = po ; uτ = bis [ pi σre f sức căng bề mặt nhiệt độ môi trường Tre f γT = −∂ σ /∂ T hệ số sức căng bề mặt Điều kiện biên lưu chất di chuyển kênh dẫn vi lưu xác định sau: (12) V = ui + v j Trước bắt đầu dùng nguồn nhiệt laser, giọt nước đặt vị trí thành kênh dẫn có nhiệt độ nhiệt độ mơi trường Vì vậy, điều kiện ban đầu mơ hình vật lý là: Vw (X, 0) = Vo (X, 0) = (13) Tsub (x, 0, 0) = Tre f (14) Tw (X, 0) = To (X, 0) = Tre f (15) X = xi + z j Trong đề tài này, phương pháp bảo toàn định mức 15,16 sử dụng để giải vấn đề biến dạng bề mặt phân cách lưu chất khác Ngồi ra, để đảm bảo xác phương pháp số ta dùng phương pháp số Lagrangian Eulerian mà phương pháp phần tử hữu hạn tảng Phương pháp giúp mô hình lưới di chuyển liên tục đồng thời với bề mặt phân cách dầu nước Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Kĩ thuật Cơng nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 Bảng 1: Tính chất vật lý nước dung môi Hexadecane (dầu) nhiệt độ 298K Tham số Nước Dầu (C16 H34 ) ρ (kg/m3 ) 998.23 775 σ (N/m) 71,8x10−3 28,12x10−3 γ T (mN/m.K) 0,1514 0,06 µ (Pa.s) 9x10-4 0,003 α (m2 /s) 1,458x10−7 3,976x10−7 k (W/m.K) 0,6084 0,154 CP (J/kg.K) 4181,3 499,72 Hình 1: Mơ hình vật lý kênh dẫn micro có chứa giọt nước Giá trị hàm định mức mặt phân cách hai pha nước – dầu 0,5 Giá trị hàm định mức dầu (miền Ω1) nước (miền Ω2) 0,5 < Φ ≤ ≤ Φ < 0,5 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Giọt nước ban đầu đặt kênh dẫn vi lưu có góc tiếp xúc θ = 900 , Ta = 298 K, L = 0.55 mm hm = 0.55 mm Hình thể biến hóa đường dịng đường đẳng nhiệt theo thời gian trường hợp bs = nm, W = 10 mm H = mm Ở đây, nhiệt độ biên biên mơ hình vật lý thiết lập với nhiệt độ mơi trường bên ngồi Nguồn nhiệt với cơng suất 40 mW đặt vị trí cách vị trí ban đầu giọt nước khoảng mm Sự cân sức căng bề mặt dọc bề mặt phân cách hai pha lưu chất tạo nên hai dịng xốy bên bên ngồi giọt chất lỏng Sức mạnh tổng hợp dịng xốy bên phía nhiệt độ cao (bên trái) lớn dịng xốy bên phía nhiệt độ thấp (bên phải) bên trái giọt chất lỏng có độ biến thiên nhiệt độ cao Sự chênh lệch moment mao dẫn nhiệt bên giọt nước làm cho giọt nước dịch chuyển từ vùng nhiệt độ cao đến vùng nhiệt độ thấp Ngồi ra, dịch chuyển dịng dầu bên kênh dẫn ảnh hưởng mạnh đến khả dịch chuyển giọt nước Ở thời điểm ban đầu, dòng xốy mao dẫn nhiệt phía trước giọt nước có kích cỡ cường độ nhỏ Năng lượng nhiệt phát từ nguồn nhiệt truyền từ vị trí đặt nguồn nhiệt đến tác động vào giọt nước Khi thời gian tăng lên, kích cỡ cường độ dịng xốy mao dẫn nhiệt bên trái lớn dần lên Nhưng ngược lại, kích cỡ cường độ dịng xốy mao dẫn nhiệt giảm dần bên phải Đường đẳng nhiệt bên giọt nước bị uốn cong tượng đối lưu mao dẫn nhiệt Sự phân bố nhiệt độ vùng dầu gần nguồn nhiệt vòng tròn đồng tâm khuếch tán đến vùng giọt nước Đường đẳng nhiệt bị bẻ cong chạm vào giọt nước Nhiệt độ cao giọt nước luôn xuất bên bề mặt phân cách nước dầu suốt trình chuyển động giọt nước kênh dẫn Độ biến thiên nhiệt độ phía trước (∆TR ) sau (∆TA ) bên giọt chất lỏng thể hình Độ biến thiên nhiệt độ phía trước △TR = Tmax −TR , độ biến thiên nhiệt độ phía sau △TA = Tmax − TA Trong đó, Tmax nhiệt độ lớn giọt nước, TR TA nhiệt độ phía trước phía sau điểm tiếp xúc giọt nước Kết cho thấy độ biến thiên nhiệt độ tăng nhanh giai đoạn ban đầu sau giảm dần theo thời gian Vì thế, ảnh hưởng đối lưu mao dẫn nhiệt đến giọt nước tăng SI139 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 Hình 2: (a) Đường dịng (b) đường đẳng nhiệt bên kênh dẫn micro trường hợp bs = nm, θ = 900, W = 10 mm H = mm Hình 3: Độ biến thiên nhiệt độ phía trước sau bên giọt chất lỏng trường hợp bs = nm, θ = 900, W = 10 mm H = mm SI140 Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 giai đoạn đầu giảm liên tục theo thời gian Độ biến thiên nhiệt độ phía trước ln ln nhỏ độ biến thiên độ biến thiên nhiệt độ phía sau giọt chất lỏng Vì vậy, lực mao dẫn nhiệt có tác động đẩy giọt chất lỏng di chuyển kênh dẫn vi lưu Sự thay đổi vị trí giọt nước kênh dẫn theo thời gian trường hợp bs = nm, θ = 900 , W = 10 mm H = mm thể hình 4a Trong đó, hình 4b thể quy luật chuyển động giọt chất lỏng theo thời gian Kết mô cho thấy vận tốc giọt chất lỏng tăng đáng kể giai đoạn đầu sau giảm mạnh theo thời gian Theo nghiên cứu Le nhóm nghiên cứu 7–9 tính chất chuyển động giọt chất lỏng phụ thuộc vào chênh lệch moment mao dẫn nhiệt bên giọt chất lỏng Hình biểu diễn chênh lệch áp suất hai phía giọt chất lỏng (∆P = Pw -Po ) thay đổi góc tiếp xúc giọt chất lỏng trình dịch chuyển kênh dẫn vi lưu Sự chênh lệch áp suất phía trước giọt chất lỏng (∆PR ) mang giá trị âm phía sau (∆PA ) lại mang giá trị dương Góc tiếp xúc động lực học giọt nước thay đổi liên tục q trình dịch chuyển kênh dẫn vi lưu Góc tiếp xúc phụ thuộc nhiều vào chênh lệch áp suất tác dụng lên bề mặt phân cách giọt nước Kết cho thấy, góc tiếp xúc phía trước (RCA, θ R ) giảm mạnh giai đoạn đầu sau tăng đáng kể góc tiếp xúc phía sau (ACA, θ A ) ngược lại, nghĩa là, góc tiếp xúc phía sau tăng đáng kề giai đoạn đầu sau giảm dần theo thời gian Trong suốt trình chuyển động chất lỏng kênh dẫn, góc tiếp xúc phía sau ln ln lớn góc tiếp xúc phía trước độ lớn chênh lệch áp suất phía sau nhỏ độ lớn chênh lệch áp suất phía trước Bởi θ A > 90 > θ R σ A > σ R , σ A cosθ A - σ R cosθ R < nên lực mao dẫn chênh lệch áp suất cản trở chuyển động chất lỏng kênh dẫn vi lưu Đó lý vận tốc giọt chất lỏng giảm dần thời gian dịch chuyển đủ lớn KẾT LUẬN Sự di chuyển mao dẫn nhiệt giọt chất lỏng kênh dẫn vi lưu nghiên cứu phương pháp số Điều kiện nhiệt độ ban đầu thành thành kênh dẫn với nhiệt độ môi trường Giọt chất lỏng bắt đầu chuyển động ta sử dụng nguồn nhiệt laser phát vị trí cách giọt chất lỏng 1mm Kết mơ cho thấy tính chất chuyển động chất lỏng chịu ảnh hưởng mạnh nguồn nhiệt laser phát Đầu tiên, chất lỏng tăng tốc để đạt giá trị vận tốc lớn Sau đó, vận tốc giảm dần theo thời gian Trong trình lưu chất chuyển động, có cặp dịng xốy mao dẫn nhiệt bên giọt chất lỏng cặp khác bên gần bề mặt chất lỏng Đường đẳng nhiệt bên chất lỏng có hình dạng uốn cong đối lưu mao dẫn nhiệt Góc tiếp xúc động lực học giọt nước thay đổi liên tục suốt q trình di chuyển kênh dẫn vi lưu độ chênh lệch áp suất tác dụng lên bề mặt phân cách giọt nước dung môi dầu Góc tiếp xúc động lực học phía sau giọt nước ln ln lớn góc tiếp xúc phía trước giọt nước dịch chuyển DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LOC: Lab-on-a Chip MEMS: Micro-Electro-Mechanical System ALE: Arbitrary Lagrangian Eulerian RCA: Receding Contact Angle ACA: Advancing Contact Angle XUNG ĐỘT LỢI ÍCH Tác giả xác nhận khơng có xung đột lợi ích liên quan đến cơng trình nghiên cứu ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ Tác giả thực nghiên cứu dựa mơ số để giải thích chế chuyển động lưu chất kênh dẫn vi lưu LỜI CẢM ƠN Chúng xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM hỗ trợ thời gian, phương tiện sở vật chất cho nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Haeberle S, Zengerle R Microfluidic platforms for lab-ona-chip applications Lab Chip 2007;7:1094–1110 PMID: 17713606 Available from: https://doi.org/10.1039/b706364b Damean N, Regtien PPL, Elwenspoek M Heat transfer in a MEMS for microfluidics Sensors and Actuators A: Physical 2003;105:137–149 Available from: https://doi.org/10.1016/ S0924-4247(03)00100-6 Song H, Bringer MR, Tice JD, Gerdts CJ, Ismagilov RF Experimental test of scaling of mixing by chaotic advection in droplets moving through microfluidic channels Applied Physics Letter 2003;83:4664–4666 PMID: 17940580 Available from: https://doi.org/10.1063/1.1630378 Brochard F Motions of droplets on solid surfaces induced by chemical or thermal gradients Langmuir 1989;5:432–438 Available from: https://doi.org/10.1021/la00086a025 Anantharaju N, Panchagnula MV, Vedantam S S three-phase contact line topology on dynamic contact angle on heterogeneous surface Langmuir 2007;23:11673–11676 PMID: 17935366 Available from: https://doi.org/10.1021/la702023e Ford ML, Nadim A Thermocapillary migration of an attached drop on a solid surface Phys Fluids 1994;6:3183–3185 Available from: https://doi.org/10.1063/1.868096 Le TL, Chen JC, Shen BC, Hwu FS, Nguyen HB Numerical investigation of the thermocapillary actuation behavior of a droplet in a microchannel Int J Heat Mass Transfer 2015;83:721–730 Available from: https://doi.org/10.1016/j ijheatmasstransfer.2014.12.056 SI141 Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 Hình 4: (a) Vị trí (b) vận tốc giọt chất lỏng trường hợp bs = nm, θ = 900, W = 10 mm H = mm Hình 5: (a) Độ chênh lệch áp suất phía trước sau giọt nước; (b) góc tiếp xúc động lực học trường hợp bs = nm, θ = 900, W = 10 mm H = mm Le TL, Chen JC, Hwu FS, Nguyen HB Numerical study of the migration of a silicone plug inside a capillary tube subjected to an unsteady wall temperature gradient Int J Heat Mass Transfer 2016;97:439–449 Available from: https://doi.org/10 1016/j.ijheatmasstransfer.2015.11.098 Le TL, Chen JC, Nguyen HB Numerical study of the thermocapillary droplet migration in a microchannel under a blocking effect from the heated wall Appl Thermal Eng 2017;122:820–830 Available from: https://doi.org/10.1016/j applthermaleng.2017.04.073 10 Vincent MRS, Wunenburger R, Delville JP Laser switching and sorting for high speed digital microfluidics Applied Physics Letters 2008;92:154105 Available from: https://doi.org/10 1063/1.2911913 11 Brackbill JU, Kothe DB, Zemach C A continuum method for modeling surface tension J Comp Phys 1991;100:335–354 Available from: https://doi.org/10.1016/0021-9991(92)90240Y SI142 12 Chen JC, Kuo CW, Neitzel GP Numerical simulation of thermocapillary nonwetting Int J Heat Mass Transfer 2006;49:4567–4576 Available from: https://doi.org/10.1016/ j.ijheatmasstransfer.2006.04.033 13 Tabeling P Investigating slippage, droplet breakup, and synthesizing microcapsules in microfluidic system Phys Fluids 2010;22:021302 Available from: https://doi.org/10.1063/1 3323086 14 J Koplik, J R Banavar, and J F Willemsen, Molecular dynamics of fluid flow at solid surfaces Phys Fluids A 1989;1:781–794 Available from: https://doi.org/10.1063/1.857376 15 Olsson E, Kreiss G A conservative level set method for two phase flow J Comput Phys 2005;210:225–246 Available from: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2005.04.007 16 Olsson E, Kreiss G, Zahedi S A conservative level set method for two phase flow II J Comput Phys 2007;225:785–807 Available from: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2006.12.027 Science & Technology Development Journal – Engineering and Technology, 2(SI2):SI137-SI143 Research Article Open Access Full Text Article Study of Fluids Motion in a Microchannel under Heat Source Le Thanh Long1,2,3,* ABSTRACT Use your smartphone to scan this QR code and download this article In this study, the numerical computation is used to investigate the transient thermocapillary migration of a water droplet in a Microchannel For tracking the evolution of the free interface between two immiscible fluids, we employed the finite element method with the two-phase level set technique to solve the Navier-Stokes equations coupled with the energy equation Both the upper wall and the bottom wall of the microchannel are set to be an ambient temperature The heat source is placed at the left side of a water droplet When the heat source is turned on, a pair of asymmetric thermocapillary convection vortices is formed inside the droplet and the thermocapillary on the receding side is smaller than that on the advancing side The temperature gradient inside the droplet increases quickly at the initial times and then decreases versus time Therefore, the actuation velocity of the water droplet first increases significantly, and then decreases continuously The dynamic contact angle is strongly affected by the oil flow motion and the net thermocapillary momentum inside the droplet The advancing contact angle is always larger than the receding contact angle during actuation process Key words: Numerical simulation, thermocapillary migration, surface tension, heat source, microchannel Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), 268 Ly Thuong Kiet, Dictrist 10, HCM City, Vietnam Key Laboratory of Digital Control and System Engineering (DCSELab), HCMUT, 268 Ly Thuong Kiet, Dictrist 10, HCM City, Vietnam Vietnam National University Ho Chi Minh City, Linh Trung Ward, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam Correspondence Le Thanh Long, Faculty of Mechanical Engineeringy, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), 268 Ly Thuong Kiet, Dictrist 10, HCM City, Vietnam Key Laboratory of Digital Control and System Engineering (DCSELab), HCMUT, 268 Ly Thuong Kiet, Dictrist 10, HCM City, Vietnam Vietnam National University Ho Chi Minh City, Linh Trung Ward, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam Email: ltlong@hcmut.edu.vn History • Received: 29-3-2019 • Accepted: 25-4-2019 • Published: 31-12-2019 DOI :10.32508/stdjet.v2iSI2.492 Cite this article : Long L T Study of Fluids Motion in a Microchannel under Heat Source Sci Tech Dev J – Engineering and Technology; 2(SI2):SI137-SI143 SI143 ... mao dẫn chênh lệch áp suất cản trở chuyển động chất lỏng kênh dẫn vi lưu Đó lý vận tốc giọt chất lỏng giảm dần thời gian dịch chuyển đủ lớn KẾT LUẬN Sự di chuyển mao dẫn nhiệt giọt chất lỏng kênh. .. moment mao dẫn nhiệt bên giọt nước làm cho giọt nước dịch chuyển từ vùng nhiệt độ cao đến vùng nhiệt độ thấp Ngoài ra, dịch chuyển dòng dầu bên kênh dẫn ảnh hưởng mạnh đến khả dịch chuyển giọt... nghệ – Kĩ thuật Công nghệ, 2(SI2):SI137-SI143 chất lỏng kênh dẫn vi lưu tác dụng nguồn nhiệt laser PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mơ hình nghiên cứu kênh dẫn vi lưu có tiết diện H x W Bên có đặt giọt nước