利用半圓形流道內電滲微渦流解析解進行粒子捕捉之設計

Translated title of the thesis: Design of Particle Trapping Using an Analytical Solution of Electroosmotic Microvortices in a Semicircular Conduit
  • 陳 冠宏

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文首先探討在半無窮平面區域,由帶電細長片上電動滑移速度所引起的微流體電滲流現象。文中推導出簡單多項式滑移速度生成之二維電滲流閉合解,然後利用多段三次樣條插值法和線性加成性來近似任意滑移速度分布,以獲得半無窮平面電滲流之通用解析解。另一方面,電動滑移速度在半圓區域會產生電滲微渦流,本文結合文獻之微渦流解析解和前述平面解,發展出一完整的半圓區域微渦流數學模型,具備符合真實操作情況和計算精確且收斂快速的優點。   本文接著討論在半圓區域,利用微渦流和底部短距吸引力來進行粒子定點捕捉的問題,目的為設計出最佳的微渦流結構和安排相應滑移速度。為此先在對稱微渦流結構內,根據粒子捕捉時間長短劃分出數個難易捕捉區域,然後針對不同粒子初始分布的捕捉需求,提出對應之滑移速度安排策略。粒子隨機分布的模擬研究證實,所提對應策略生成之微渦流結構能夠更有效地捕捉粒子於底部停滯點,相較於對稱微渦流結構,捕捉時間可減少百分之三十。
Date of Award2016 Jul 13
Original languageChinese
SupervisorShyh-Hong Hwang (Supervisor)

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