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대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제29권 제10호
발행연도
2005.10
수록면
1,289 - 1,297 (9page)

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The flow in a microchannel is usually characterized as a low Reynolds number (Re) so that good mixing is quite difficult to be achieved. In this regard, we developed a novel chaotic micromixer, named Serpentine Laminating Micromixer (SLM) in the present study, Part I. In the SLM, the higher level of chaotic mixing can be achieved by combining two general chaotic mixing mechanisms: splitting/recombination and chaotic advection. The splitting and recombination (in other term, lamination) mechanism is obtained by the successive arrangement of “F”-shape mixing units in two layers. The chaotic advection is induced by the overall three-dimensional serpentine path of the microchannel. Chaotic mixing performance of the SLM was fully characterized numerically. To compare the mixing performance, a T-type micromixer which has the same width, height and length of the SLM was also designed. The three-dimensional numerical mixing simulations show the superiority of the SLM over the T-type micromixer. From the cross-sectional simulation results of mixing patterns, the chaotic advection effect from the serpentine channel path design acts favorably to realize the ideal lamination of fluid flow as Re increases. Chaotic mixing mechanism, proposed in this study, could be easily integrated in Micro-Total-Analysis-System, Lab-on-a-Chip and so on.

목차

Abstract

1. 서론

2. 카오스 마이크로 믹서의 디자인

3. 수치 해석

4. 수치 해석 결과 및 고찰

5. 결론

후기

참고문헌

참고문헌 (20)

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Reyes, D.R., Iossifidis, D., Auroux, P.-A. and Manz, A., 2002, “Micro Total Analysis Systems. 1. Introduction, Theory and Technology,” Anal. Chem., Vol. 74, pp. 2623~2636. google schola Auroux, P.-A., Iossifidis, D., Reyes, D.R. and Manz, A., 2002, “Micro Total Analysis Systems. 2. Analytical Standard Operations and Applications,” Anal. Chem., Vol. 74, pp. 2637~2652. google schola Hong, C.-C., Choi, J.-W. and Ahn, C.H., 2004, “A Novel In-Plane Passive Microfluidic Mixer with Modified Tesla Structures,” Lab Chip, Vol. 4, pp. 109~113. google schola Johnson, T.J., Ross, D. and Locascio, L.E., 2002, “Rapid Microfluidic Mixing,” Anal. Chem., Vol. 74, pp. 45~51. google schola Lee, Y.-K., Deval, J., Tabeling, P. and Ho, C.-M., 2001, “Chaotic Mixing in Electrokinetically and Pressure Driven Micro Flows,” MEMS 2001, Interlaken, Switzerland, January 21-25, pp. 483~486. google schola

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