Microfluidics Module

Software for Multiphysics Simulations of Microfluidic Devices


잉크 방울은 노즐을 통해 나오고 목표에 도달할 때까지 공기를 통과하여 이동합니다. 이 모델은 잉크의 특성과 방울 속도, 방울 체적에 따른 압력 프로파일의 영향을 이해하는데 사용될 수 있습니다.

마이크로유체 장비의 다중 물리 현상  

General-Purpose Microfluidics Simulations

Microfluidics Module은 마이크로 유체 장치 연구를 위해 쉽게 접근할 수 있는 기능들을 제공하는 도구입니다. 중요한 어플리케이션으로는 랩온어칩(lab-on-a-chip) 장치, 디지털 미세 유체, 동 전기와 자기 운동 장치(electrokinetic and magnetokinetic devices)와 잉크젯 등이 있습니다. Microfluidics Module은 쉽게 접근할 수 있는 사용자 인터페이스와 단상(single-phase) 유동, 다공성 물질 유동, 이상(two-phase) 유동과 전달 현상이라 불리는 물리 인터페이스를 위한 시뮬레이션 도구를 포함합니다.

Scaling Down to Microscale Flows

미세 유체 유동은 거시적인 유동보다 더 작은 크기의 스케일에서 발생합니다. 미시적인 유체의 조작은 다수의 장점을 가집니다 – 일반적으로 미세유체 시스템은 작고, 빠르고, 거시적인 것보다 유체가 더 적게 필요합니다.

에너지 유출입은 시스템의 표면 면적 대 체적비(surface-to-area volume ratio)가 거시적인 시스템에 비해 훨씬 크므로 제어하는데 쉽습니다 (예를 들면, 화학 반응에서 발생된 열). 일반적으로 유체의 길이 스케일이 감소함에 따라 시스템의 표면적보다 상대적으로 유체의 체적 스케일이 중요해집니다.

이것은 등속(isovelocity) 표면에서 전단력에 의해 생성되어 관성력이 지배적이게 되는 점성력에 의한 유체 유동입니다. 이 두 힘의 비인 레이놀즈 수(Reynolds number)는 보통 낮아서 층류라고 부릅니다. 대부분 creeping (Stokes) flow이 적용됩니다.(Re«1). 층류와 creeping 유동은 혼합이 잘 되지 않아 물질 전달에서의 확산이 제한적이지만, 미세유체 시스템에서는 확산이 느리게 진행됩니다. 이것은 마이크로 시스템 내에서의 화학 전달에 대한 의미를 가지고 있습니다. Microfluidics Module은 마이크로 유체 유동을 위해 특별히 고려되었고, 운동량, 열과 물질 전달을 제어하기 위해 설계되었습니다.

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