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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60953
Title: | 旅波式介電泳幫浦的特性研究 Study of the Characteristics of the Travelling Wave Dielectrophoretic Pump |
Authors: | Sheng-Che Sun 孫聖哲 |
Advisor: | 李雨(U Lei) |
Keyword: | 旅波式介電泳幫浦,二相懸浮流,輔助電極, Travelling wave pump,Two-phase suspension flow,Assistant electrode, |
Publication Year : | 2013 |
Degree: | 碩士 |
Abstract: | 本論文以實驗方式研究輸送二相懸浮流之旅波式介電泳幫浦的特性。旅波式介電泳幫浦基本上是一矩形微流道,其壁上鋪上電極陣列。當陣列中相鄰電極被施以具一定相位差的交流訊號後,流道中會產生一旅波電場,對懸浮微粒產生一旅波介電泳力,驅策其移動,並進而帶動周遭流體。在適當的操作條件及幾何設計下,可達成輸送二相懸浮液的功能。文獻中已有用旅波介電泳作血液輸送。因血球等生物細胞其性質具一定的變異性,本文擬以性質穩定的聚苯乙烯(polystyrene)微粒作懸浮顆粒來進行研究,以了解旅波式介電泳幫浦的力學特性。本文對操作電壓、頻率、微粒濃度以及輔助電極設計等變因進行研究。當電壓增加會使得驅動幫浦的旅波式介電泳力增強,但由於首根電極的負介電泳力阻擋也增強,當電壓太大時會無法突破首根電極的阻擋而達到穩定流動,故實驗操作電壓範圍設為2~4V。就微粒濃度在3.8%時電壓2V的平均流速約為9.2μm/s,而電壓4V則約為20.5μm/s。頻率部分會影響介電泳力的性質,在特定範圍才可得到良好的介電泳性質來驅動流體,本文實驗操作範圍為 ,其結果發現當頻率在 時平均流速會達到峰值。幫浦主要是依靠微粒來拖動流體,故當微粒濃度增加平均流速也隨之提升,在固定電壓3V,頻率5MHZ下,濃度2.6%時平均流速為8.2μm/s,濃度3.8%時12.8μm/s, 5%時的15.3μm/s。為了降低首根電極阻擋的力,在首根電極前我們增加兩根輔助電極相位分別為90°及180°,電壓皆 ,頻率為 ,此輔助電極能夠使流動突破首根電極達到穩定流動的時間由約20分鐘所短至10分鐘以下,且由於阻力降低能夠使平均流速提升。 |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60953 |
Fulltext Rights: | 有償授權 |
Appears in Collections: | 應用力學研究所 |
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