تلفن: ۰۴۱۴۲۲۷۳۷۸۱
تلفن: ۰۹۲۱۶۴۲۶۳۸۴

ترجمه مقاله آنالیز کیفیت اختلاط در یک میکرومیکسر گریز از مرکز منحنی شکل از طریق شبیه سازی عددی – نشریه الزویر

عنوان فارسی: آنالیز کیفیت اختلاط در یک میکرومیکسر گریز از مرکز منحنی شکل از طریق شبیه سازی عددی
عنوان انگلیسی: Analyzing mixing quality in a curved centrifugal micromixer through numerical simulation
تعداد صفحات مقاله انگلیسی : 8 تعداد صفحات ترجمه فارسی : 21 (2 صفحه رفرنس انگلیسی)
سال انتشار : 2017 نشریه : الزویر - Elsevier
فرمت مقاله انگلیسی : pdf فرمت ترجمه مقاله : pdf و ورد تایپ شده با قابلیت ویرایش
فونت ترجمه مقاله : بی نازنین سایز ترجمه مقاله : 14
نوع مقاله : ISI نوع نگارش : مقالات پژوهشی (تحقیقاتی)
پایگاه : اسکوپوس نوع ارائه مقاله : ژورنال
ایمپکت فاکتور(IF) مجله : 4.159 در سال 2019 شاخص H_index مجله : 96 در سال 2020
شاخص SJR مجله : 0.911 در سال 2019 شناسه ISSN مجله : 0255-2701
شاخص Q یا Quartile (چارک) : Q1 در سال 2019 کد محصول : 10949
محتوای فایل : zip حجم فایل : 5.39Mb
رشته و گرایش های مرتبط با این مقاله: مهندسی مکانیک، طراحی کاربردی، مکانیک سیالات
مجله: مهندسی شیمی و پردازش: شدت فرآیند - Chemical Engineering and Processing: Process Intensification
دانشگاه: گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
کلمات کلیدی: میکرومیکسر، میکروکانال، جریان ثانویه، کیفیت اختلاط
کلمات کلیدی انگلیسی: Micromixer - Microchannel - Secondary flow - Mixing quality
وضعیت ترجمه عناوین تصاویر و جداول: ترجمه شده است ✓
وضعیت ترجمه متون داخل تصاویر و جداول: ترجمه نشده است ☓
وضعیت ترجمه منابع داخل متن: به صورت عدد درج شده است ✓
وضعیت فرمولها و محاسبات در فایل ترجمه: به صورت عکس، درج شده است ✓
ضمیمه: ندارد ☓
بیس: نیست ☓
مدل مفهومی: ندارد ☓
پرسشنامه: ندارد ☓
متغیر: ندارد ☓
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
رفرنس در ترجمه: در انتهای مقاله درج شده است
doi یا شناسه دیجیتال: https://doi.org/10.1016/j.cep.2017.03.008
ترجمه این مقاله با کیفیت عالی آماده خرید اینترنتی میباشد. بلافاصله پس از خرید، دکمه دانلود ظاهر خواهد شد. ترجمه به ایمیل شما نیز ارسال خواهد گردید.
فهرست مطالب

چکیده

1-مقدمه

2- فرمولاسیون عددی و معادلات حاکمه

2-1- هندسه اصل و طراحی

2-2- شرایط مرزی

2-3- روش عددی

3- نتایج و بحث

3-1- آنالیز حسایت شبکه

3-2- آنالیز اعتبارسنجی

3-3- اثر انحناء

3-4- تاثیر سرعت زاویه ای

3-5- اثر شعاع بازشدگی

4- نتیجه گیری

نمونه متن انگلیسی

Abstract

The Lab On a CD (LOCD), also known as Centrifugal Microfluidics, has evolved into a sophisticated platform for performing biomedical assays due to its marvelous miniaturization and accurate simulation of biological reactions. Among the numerous applications of the LOCD is fluid mixing. In this paper a centrifugal, serpentine micromixer is simulated and reformed toward better mixing performance. The micromixer was chosen to be curved as a curved design was found to be thrice as functional and compact as a rectilinear design, mixing-wise. The two angular velocity and opening radius parameters were originally hypothesized to affect mixing performance. Effect of angular velocity was studied over a broad range starting from quite low values. It was gathered that with increasing angular velocity, mixing performance initially drops and upon reaching a minimum at a threshold angular velocity, begins to continuously increase. The threshold angular velocity was found to be the spot at which the mixing regime changes from diffusion to secondary flow. It was also realized that increasing the opening radius enhances mixing performance only insignificantly, such that it would not be a practical means of making micromixers more efficient.

1. Introduction

The Lab-On-A-Chip (LOC) is a microfluidic miniaturization platform used in many chemical, biological and biomedical assays; e.g. the Point Of Care Testing (POCT) (Figeys and Pinto [1], Haeberle et al. [2], Lee and Choi [3], Chin et al. [4], Ryu et al. [5]). Because of its small dimensions, the amount of the consumed sample and reagent is significantly less than other known experimental platforms; i.e. nanoliters vs. milliliters, making the LOC extremely efficient concerning material expenses (Srinivasan et al. [6], Fair [7]). Several modules or operational units could be erected on the LOC for various applications in biological assays such as mixing, valving and separation (Strohmeier et al. [8]). The problem with the LOC is that each operational unit requires a separate micropump, mostly syringe pumps, as its driving force to operate. For this reason, multifunctional LOCs are rather scarce since employing several micropumps in an LOC complexes its design, making it harder to fabricate. To overcome the limitation on multifunctionality, the Lab-On-A-CD (LOCD) was introduced.

4. Conclusion

In this paper a centrifugal, serpentine micromixer was investigated along with modifications which enhanced mixing performance. The micromixer was given a curved design since it was realized that because of a strong Dean flow induced due to the curvature, the curved micromixer functions quite superiorly to a typical, rectilinear design. To put it quantitatively, the curved design reaches 90% M.Q. within 10 mm of down-channel length, whereas the equivalent rectilinear design reaches it in 30 mm. This means the curved design is three times as functional and compact, from a geometric design perspective. The effect of angular velocity of the LOCD on mixing performance was comprehensively studied.

نمونه متن ترجمه

چکیده

آزمایشگاه روی یک CD (LOCD)، همچنین معروف به میکروسیالهای گریز از مرکز، به پلتفرم پیچیده برای انجام تحقیقات زیست پزشکی به دلیل مینیاوتوری سازی شگفت آور آن و شبیه سازی دقیق واکنش های بیولوژیکی تکامل یافته است. اختلاط سیال در میان کاربردهای متعدد LOCD قرار دارد. در این مقاله یک میکرومیکر مارپیچی گریز از مرکز شبیه سازی شده است و برای عملکرد اختلاط بهتر اصلاح شده است. این میکرومیکسر به صورت انحنادار (منحنی شکل) انتخاب شد زیرا که طراحی منحنی شکل پی برده شد که سه برابر طراحی مستطیلی دارای کارکرد و جمع و جور است و عمل اختلاط را به صورت معقولانه انجام می دهد. دو پارامتر سرعت زاویه ای و شعاع بازشدگی در اصل فرض شدند که عملکرد اختلاط را تحت تاثیر قرار می دهند. تاثیر سرعت زاویه-ای روی یک طیف گسترده با شروع از مقادیر نسبتاً پایین مورد مطالعه قرار گرفت. این پی برده شد که با افزایش سرعت زاویه ای، عملکرد اختلاط در وهله اول کاهش می یابد و به محض رسیدن به میزان کمینه در سرعت زاویه-ای آستانه، به طور پیوسته شروع به افزایش می کند. سرعت زاویه ای آستانه پی برده که نقطه ای است که در آن رژیم اختلاط از پراکنشی به جریان ثانویه تغییر می کندو این نیز محقق شد که افزایش شعاع بازشدگی سبب ارتقاء عملکرد اختلاط تنها به میزان ناچیز می شود به طوری که ابزار عملی برای کارآمدسازی هرچه بیشتر میکرومیکسرها نخواهد بود.

1-مقدمه

آزمایشگاه روی تراشه (LOC) یک پلتفرم مینایتوری سازی ریزسیالی مورد استفاده در بسیاری از تحقیقات شیمیایی، زیست پزشکی و بیولوژیکی است؛ برای مثال آزمون مراقبتی در بالین بیمار (POCT) [1، 2، 3، 4، 5]. به دلیل ابعاد کوچک خود، میزان نمونه مصرفی و معرف نسبت به دیگر پلتفرمهای آزمایشگاهی معروف بسیار کم است؛ برای مثال نانولیتر در برابر میلی لیتر، سبب می شود تا LOC با در نظرگیری هزینه های مادی بسیار کارآمد باشد [6، 7]. چندین ماژول یا واحد عملیاتی می توانند روی LOC برای کاربردهای متعدد در تحقیقات بیولوژیکی همانند اختلاط، شیر تنظیمی و جداسازی بنا شوند [8]. مسئله در ارتباط با LOC این است که هر واحد عملیاتی نیازمند یک میکروپمپ مجزا، اغلب پمپهای سرنگی، به عنوان نیروی محرکه آن جهت فعالیت است. بنا به این دلیل، LOCهای چندمنظوره نسبتا کمیاب هستند از آنجایی که به کارگیری چندین میکروپمپ در یک LOC سبب پیچیدگی طراحی آن می شود و ساخت آن را سخت تر می سازد. جهت غلبه بر محدودیت چندمنظورگی، آزمایشگاه روی یک CD (LOCD) معرفی گردید.

4- نتیجه گیری

در این مقاله، یک میکرومیکسر مارپیچی گریز از مرکز همراه با تغییراتی که عملکرد اختلاط را افزایش دادند، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. طراحی میکرومیکسر منحنی شکل بود از آنجایی این پی برده شد که به دلیل جریان دین قوی ناشی از انحناء، میکرومیکسر منحنی شکل کاملا بهتر از طراحی مستقیم خطی معمول عمل می کند. برای بیان کمی آن، طراحی منحنی شکل به کیفیت اختلاط 90 درصد در طول کانال رو به پایین 10 میلیمتر دست پیدا می کند در حالیکه طراحی مستقیم خطی معادل به این میزان کیفیت اختلاط در طول 30 میلیمتر دست پیدا می کند.این بدین معنی است که طراحی منحنی شکل دارای عملکرد سه برابر بهتر و سه برابر فشرده تر از نقطه نظر طراحی هندسی است. اثر سرعت زاویه ای LOCD روی عملکرد اختلاط به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفت.

تصاویر فایل ورد ترجمه مقاله (جهت بزرگنمایی روی عکس کلیک نمایید)

10949-IranArze    10949-IranArze1    10949-IranArze2