BibTex RIS Cite
Year 2017, Volume: 20 Issue: 2, 487 - 494, 01.06.2017

Abstract

Burada, mikroakışkan cihazlarda kullanılan kılcal valflerin analizi için bir numerik model sunulmuştur. Kılcal valfler, özellikle
kılcal kuvvetlerin baskın olduğu pasif mikroakışkan sistemlerde, akışı yönlendirmek için tercih edilirler. Bu çalışmadaki kılcal
valf, dikdörtgen kesitli bir mikrokanalın, derinliği ve genişliği kanalın yüksekliği ve genişliğinden daha fazla olan bir açıklığa
doğru aniden genişlemesi ile oluşmaktadır. Bu şekildeki valflerin basınç kapasitesini belirlemek için herhangi bir analitik modelin
bulunmaması göz önünde bulundurularak, enerji enazlamaya dayalı bir numerik model kullanılmıştır. Modelin çözümü için ücretsiz
bir yazılım olan Surface Evolver kullanılmıştır. Basınç kapasitesinin, çalışma sıvısının kanal malzemesi üzerindeki temas açısı ile
ilişkisi incelenmiştir. Tüm yüzeylerde temas açısının 90o olması durumunda basınç kapasitesinin en yüksek olacağı belirlenmiştir.
Buna bağlı olarak, 100 µm × 100 µm kesitli kanallar için temas açısı 90o olduğunda valfler yaklaşık 2.5kPa’ya çıkabilmektedir.
Model, sonuçların literatürdeki sonuçlarla karşılaştırılması ile doğrulanmıştır.

Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve

Year 2017, Volume: 20 Issue: 2, 487 - 494, 01.06.2017

Abstract

Here, a numerical model for analysis of a capillary valve for use in microfluidic devices was presented. Capillary valves are preferred especially in passive microfluidic systems, where the capillary forces dominate the liquid motion, to manipulate the flow. The capillary valve in this work, was formed by the sudden expansion of a rectangular microchannel to an opening, whose depth and width are larger than the height and the width of the channel respectively. Noting that there was no available analytical model to determine the pressure capacity of such valves, a numerical model based on energy minimization was utilized. Free software Surface Evolver was used to solve the model. Dependence of the pressure capacity on the contact angle of the working liquid on the channel material was investigated. It was found that the pressure capacity of the valves would be maximum if the contact angle on all surfaces is 90o. Accordingly, the valves could withstand approximately 2.5 kPa for 100 µm × 100 µm channels when the contact angle was 90o. The model was verified by comparing the results with those available in the literature

There are 0 citations in total.

Details

Other ID JA66GM69FN
Journal Section Research Article
Authors

Ender Yıldırım This is me

Publication Date June 1, 2017
Submission Date June 1, 2017
Published in Issue Year 2017 Volume: 20 Issue: 2

Cite

APA Yıldırım, E. (2017). Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve. Politeknik Dergisi, 20(2), 487-494.
AMA Yıldırım E. Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve. Politeknik Dergisi. June 2017;20(2):487-494.
Chicago Yıldırım, Ender. “Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve”. Politeknik Dergisi 20, no. 2 (June 2017): 487-94.
EndNote Yıldırım E (June 1, 2017) Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve. Politeknik Dergisi 20 2 487–494.
IEEE E. Yıldırım, “Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve”, Politeknik Dergisi, vol. 20, no. 2, pp. 487–494, 2017.
ISNAD Yıldırım, Ender. “Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve”. Politeknik Dergisi 20/2 (June 2017), 487-494.
JAMA Yıldırım E. Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve. Politeknik Dergisi. 2017;20:487–494.
MLA Yıldırım, Ender. “Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve”. Politeknik Dergisi, vol. 20, no. 2, 2017, pp. 487-94.
Vancouver Yıldırım E. Modeling and Analysis of a Microfluidic Capillary Valve. Politeknik Dergisi. 2017;20(2):487-94.