خودآرایشی ذرات در یک میکرو کانال مستقیم

در این مطالعه، خودهمبستگی آرایش دوره ای زیگزاگ شکل ذرات یکنواخت در یک کانال ریزسیالی مسطح، به صورت عددی مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس روش المان مرزی (bem ) دریافتیم که ذرات دارای آرایش زیگزاگ تمایل دارند به خط وسط کانال حرکت کنند. نتایج عددی نشان می دهد که ذرات توسط یک مولفه سرعت افقی ثابت که با سرعت جریان فاز پیوسته کنترل می شود، کشیده می شوند. با این حال، این وضعیت برای اجزای سرعت عمودی ذرات کاملاً متفاوت است. ما دریافتیم که چگونه مولفه عمودی سرعت ذرات به سمت خط مرکزی کانال به پارامترهای کنترل مانند اندازه ذره، فاصله ذرات، پیکربندی اولیه، جهت گیری نسبی ذرات و عدد مویینگی بستگی دارد. این وابستگی نقش مهمی در برآورد زمان لازم برای دستیابی به خود همبستگی بازی می کند.

Self-assembly of Droplets in a Straight Microchannel

In this work, self-assembly of periodic zigzag arrangement of monodisperse droplets through a flat microfluidic channel is numerically investigated. Our numerical technique is based on the boundary element method (BEM). It is found that droplets having zigzag arrangement tend to travel to channel centerline. Our numerical results illustrate that droplets are dragged by a constant horizontal velocity component which is governed by the continuous phase flow rate. However, this situation is completely different for the vertical velocity component of droplets. We report how the vertical velocity component of droplet towards the channel centerline depends on control parameters such as droplet size, droplet distance, initial configuration, relative orientation of droplets, and capillary number. This dependency plays an important role in estimating necessary time to reach self-assembly.