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エレクトロウェッティングにおける誘導液滴放出の輸送ダイナミクスを調査

Cambridge Centre for Advanced Research and Education in Singapore等の研究グループが、エレクトロウェッティングにおける誘導液滴放出の輸送ダイナミクスを調査しました。

この研究成果は、APS (2019): M04-013に掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Raman, K. Ashoke, Erik Birgersson, and Adrian Fisher. "Shear driven droplet jumping dynamics induced by Electrowetting." APS (2019): M04-013.

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019APS..DFDM04013R/abstract


液滴の形成、凝縮、および輸送は、熱伝達を強化するためのエネルギー変換および発電を含むさまざまな産業で遍在しています。

電気化学リアクターのガス拡散層を通る空気と水の輸送は、そのセル性能にとって重要です。


最近、Sur等がプール沸騰熱伝達を強化する新しいツールとしてエレクトロウェッティング(EW)を発表※しました。

※Sur, Aritra, et al. "Pool boiling heat transfer enhancement with electrowetting." International Journal of Heat and Mass Transfer 120 (2018): 202-217.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0017931017342758


そのような用途では、流入する空気と噴出する液滴との相互作用が全体的な性能を決定する上で極めて重要です。


本研究では、せん断流におけるEW誘導液滴放出の輸送ダイナミクスを調査しています。

高密度比ベースの格子ボルツマン法を使用して放出ダイナミクスをモデル化し、幾何学ベースの接触角定式化を使用して三相接触線をキャプチャします。液滴の先端に特徴的な頭部渦が観察され、その強度はせん断速度の増加とともに増加します。液滴の軌跡、変形パラメータ、および表面エネルギーは、印加電圧の増加とともに増加することがわかります。

パルス幅の変動は、軌道と変形パラメーターの時間的進化に位相シフトを誘発します。

抗力の増加により、液滴はより高いガス密度でより大きな流れ方向の距離を移動します。


#エレクトロウェッティング

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