微流道结构之制造与流力分析.pptVIP

玻璃微圓管之空氣流測試 雷諾數（Re） ρf：工作流體的密度 Vf ：工作流體的速度 μf：工作流體的黏度 Dh：水力直徑 玻璃微圓管之空氣流測試 Fanno-line flow M ： 馬赫數 k ： 常數，值為1.4 Lmax ： 到達音速所需之微管長度 D ： 是測試端的管徑 玻璃微圓管之空氣流測試 平均摩擦因子(mean friction factor ) 玻璃微圓管之空氣流測試 玻璃微圓管之空氣流測試 玻璃微圓管之空氣流測試 相對應於測試長度L，玻璃微圓管之平均摩擦因子 ： 玻璃微圓管之空氣流測試 實驗架設示意圖 玻璃微圓管之空氣流測試 測試端結構示意圖 玻璃微圓管之空氣流測試 287μ 409μ 玻璃微圓管之空氣流測試 75 mm 119 mm 409 μm 94 mm 124 mm 287 μm Length Internal diameter 玻璃微圓管之尺寸： 玻璃微圓管之空氣流測試 玻璃微圓管之粗糙度與真圓度偏差： 2.1% 2.0% 3.8% 3.5% outlet inlet outlet inlet roundness deviation 7.2 nm 14.1 nm surface roughness 409 μm 287 μm Diameter microtubes 玻璃微圓管之空氣流測試 D = 0.287 mm L = 124 mm 玻璃微圓管之空氣流測試 玻璃微圓管之空氣流測試 針對Choi,Warrington等人與本研究： Re 2300, × Re值分別為89，72，79 2. 4000 Re 100000， 摩擦因子與Blasius理論曲線三 者皆有一致的趨勢。 PDMS微噴嘴之研製 valve-less pump * * 微流道結構之製造與流力分析 Fabrication and Fluid Analysis on Microchannel Structures 報告者：陳育堂 2005.03.02 微文氏管之研製 ● PMMA三維微文氏管之研製 ● 矽質微文氏管之製造與測試 二. 圓形微流道之研製與測試 ● SU-8圓形微流道之研製 ● 玻璃微圓管之空氣流測試 三. PDMS微噴嘴之研製 四.目前研究 PMMA三維微文氏管 高能量（深X光，質子束） →迫使PMMA降低玻璃轉換溫度 →熱處理 →PMMA隆起（膨潤） PMMA三維微文氏管 製程步驟： (a) (b) (c) (d) (e) (f) PMMA三維微文氏管 (1)未使用接著劑 ，PMMA 直接於溫度200℃、 壓力35kg/cm2 下加壓加熱8 hr後之膨潤 膨潤前 膨潤後 PMMA與PC之接合 PMMA三維微文氏管 (2)以丙酮(Acetone)為接著劑 ，PMMA 於200℃ 溫度、35kg/cm2之壓力加壓加熱8 hr後之膨潤 膨潤前 膨潤後 PMMA三維微文氏管 (3)以氯仿(CHCl3)為接著劑 ，PMMA 於140℃ 溫度、35kg/cm2之壓力加壓加熱8 hr後之膨潤 膨潤前 膨潤後 PMMA三維微文氏管 PMMA膨潤形狀 矽質微文氏管（孔口板） a. (100) b. 光阻塗佈 c. 曝光顯影 d. RIE 乾蝕刻 e. 去光阻 f. 靜電接合 製程步驟： 矽質微文氏管（孔口板） 文氏管（ 45°， 45°） 直流道 矽質微文氏管（孔口板） 文氏管（ 7°， 20°） 孔口板 矽質微文氏管（孔口板） 200 7° 20° 1/4 5.29；10.53 100 漸縮漸擴管 venturi tube II 200 150 90° 90° 1/4 5.29；10.53 100 孔口板 oricfice 200 150 45° 45° 1/4 5.29；10.53 100 文氏管 venturi tube I 微結構 出口角度 微結構 入口角度 d/D 微流道深度 （μm） 微流道寬度 （μm） 微結構名稱 矽質微文氏管（孔口板） 矽質微文氏管（孔口板） 矽質微文氏管（孔口板） 各種不同形狀尺寸之質量流率與壓力差關係圖 圓形微流道之研製與測試 Choi et al. 1991年以氮氣為工作流 體，通入 3～81.2μm 不銹鋼微圓管 → f × Re ~ 53 Warrington et al. 1995年以氮氣和水為工作流體通入19、 52、102μm 不銹鋼微圓管 → f × Re ~ 50 Mohiudd