بررسی تجربی تولید فوم در کانال مقیاس میکرو

در دستگاه‌های آزمایشگاه روی یک تراشه می‌توان با حجم کمی از سیالات، آزمایش‌هایی در مقیاس کوچک، انجام داد. در این مقاله حباب‌هایی با اندازه‌ای مشخص در یک دستگاه میکروسیالاتی جریان متمرکز تولید و بررسی می‌شود. ساخت دستگاه میکروسیالات به کمک لیتوگرافی نرم انجام شد. هنگامی‌که تراکم حباب‌های تولید شده به اندازه کافی بالا باشند، حباب‌ها در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند که به صورت کریستال فوم جریان می‌یابند. تنظیم حباب‌ها در میکروکانال برحسب نرخ جریان و فشار گاز ورودی مطالعه شده و این وابستگی، رفتارهای دینامیکی مانند پایداری در جریان فوم را تعیین می‌کند. در دستگاه جریان متمرکز، دو نوع فوم تر و خشک تولیدشده و نتایج نشان می‌دهد که فشار کاری در بازه600 تا 700 میلی بار منجر به رفتار غیرخطی در فوم می‌شود که علاوه بر آشکارسازی ناپایداری به بیان چرایی این رفتار پرداخته شده است. در ادامه بررسی رفتار غیرخطی فوم در نرخ جریان‌های،0.1 و 0.2 میلی‌لیتربرساعت شکل حباب‌ها به صورت نوسانی تغییر می‌یابد و حباب‌های یک و دو ردیفه در میکروکانال تولید می‌شوند. همچنین، افزایش نرخ جریان در فشارثابت باعث کاهش و افزایش فشار کاری در نرخ جریان ثابت باعث افزایش سایز حباب می‌شود. از مزایای این روش می‌توان به تولید امولسیون با حجم متناسب با کاربرد در ازدیاد برداشت نفت نام برد.

Experimental Study of Foam Generation in a Microfluidic Device

Small scale tests can be conducted using Labonachip devices with very tiny amount of fluids. In this paper, bubbles is generated with certain size in a flow focusing microfluidic device. Microfluidic device can be manufactured by SOFT LITHOGRAPHY. When the bubble density is high enough, they come in to contact, and they flow in the form of crystal foam. The flow of the foams in the channel depends on the liquid flow rate and inlet gas pressure. This shall determine dynamic behaviors of the flow such as superstability. Two types of foam including wet and dry foams are generated in flow focusing device. At certain pressure of 600 to 700 (mbar), the foam behavior is switched to nonlinear behavior in which the shape of bubble is changed in period of time. At specific flow rate of 0.1 and 0.2 (ml/hr), it is observed that bubbles are generated in one raw and some others are in two within channel which are called hexone and hextwo. The effects of increasing the flow rate at constant pressure (which reduces the size of the bubble) and the effects of increasing the pressure in the constant flow rate (which increases the size of the bubble) are investigated.