.11 Vi bơm nam châm–thủy động

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đặc tính điện thủy lực của vi bơm ecf mới chứa các điện cực naca bằng phương pháp cfd (Trang 27 - 28)

Vi bơm MHD có thể bơm bất kỳ chất lỏng dẫn điện nào có phạm vi 1 S/m và

hầu hết các dung dịch nước được sử dụng trong các ứng dụng sinh học thông

thường. Hơn nữa, vi bơm MHD có thể được thực hiện bằng cách sử dụng điện

trường [60, 61] hoạt động một chiều hoặc điện xoay chiều [62, 63]. Kim và cộng

sự [60] đã thực hiện một cuộc điều tra lý thuyết và thực nghiệm về hiệu suất của bộ vi bơm MHD hoạt động một chiều được chế tạo trên thủy tinh cảm quang và

được kích hoạt bằng cách sử dụng điện cực vàng (Au). Khi được thử nghiệm bằng

cách sử dụng gali lỏng làm chất lỏng hoạt động và nam châm vĩnh cửu NdFeB với mật độ từ thông 0.375 T, thiết bị đã phát triển hiệu suất tối đa 0.46% và lưu lượng là 40 mL / phút. Chatterjee và Amiroudine [64] đã mô phỏng quá trình vận chuyển nhiệt lỏng trong bộ vi bơm MHD bằng cách sử dụng mơ hình lưới Boltzmann không đẳng nhiệt. Lưu lượng cục bộ và nhiệt độ được tìm thấy giảm khi số Hartmann tăng lên. Ngược lại, nhiệt độ tăng với số Prandtl hoặc Eckert tăng và tỷ

lệ khung hình kênh lớn hơn.

d) Vi bơm kiểu bong bóng

Vi bơm kiểu bong bóng dựa trên sự giãn nở và thu gọn theo chu kỳ trong âm lượng được điều khiển bởi đầu vào điện áp. Sự thay đổi thể tích trong khoang được

kết hợp với cơ chế bộ khuếch tán/vòi phun được sử dụng để xác định hướng của dịng chất lỏng. Các bong bóng được tạo ra bởi quá trình gia nhiệt.

Huang và Tsou [65] đã trình bày một vi bơm được kích hoạt bằng bong bóng bao gồm một vi mảnh, vi bơm và micromixer được tạo mẫu trên tấm silicon cách

16

điện. Trong thiết bị được đề xuất, bộ gia nhiệt điện trở kiểu vòm được sử dụng để

tạo ra bong bóng nhiệt và tín hiệu AC tần số cao được sử dụng để thúc đẩy sự phát triển và xẹp xuống theo chu kỳ của những bong bóng này để tạo ra dịng chảy hỗn loạn trong dịng mẫu. Nó cho thấy rằng thiết bị đã đạt được lưu lượng tối đa là 4.5

μL/s khi được điều khiển bởi tín hiệu điện áp xoay chiều có tần số 60 Hz. Safavieh

và cộng sự [66] đề xuất một vi bơm dạng bong bóng dựa trên hai cấu trúc mao quản mới giúp định hướng một cách xác định mặt trước lấp đầy dọc theo các hàng

đồng thời ngăn cản sự bám của các bong bóng bằng kích thước khe hở thay đổi từ 34 µm đến 130 µm giữa các trụ. Thiết bị này được thiết kế theo cách mà vi mao

quản đầu tiên dẫn đường cho mặt trước của chất đầy theo đường ngoằn ngoèo,

trong khi máy bơm thứ hai hướng chất lỏng vào từng hàng máy bơm. Lưu lượng

tối đa đạt được tối thiểu là 62 nL/s.

e) Vi bơm điện ướt (EW)

EW là một hiện tượng vi lỏng hiện đang được sử dụng làm cơ chế dẫn động cho các thiết bị chất lỏng. EW liên quan đến việc điều chỉnh sức căng bề mặt tự nhiên hoặc lực mao dẫn nội tại đối với mặt phân cách dầu và nước ở quy mô chiều dài nhỏ. Ở khoảng cách nhỏ hơn 1 mm, lực điện và lực căng bề mặt mạnh hơn

nhiều so với lực hấp dẫn. EW kỹ thuật số được áp dụng để kiểm soát sức căng bề mặt giữa điện cực pha rắn và giọt pha lỏng. Sơ đồ của bộ vi bơm EW được thể hiện trong Hình 1.12.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đặc tính điện thủy lực của vi bơm ecf mới chứa các điện cực naca bằng phương pháp cfd (Trang 27 - 28)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(126 trang)