Velocity measurements of a time dependent flow in a microchannel

115 σ.Στην παρούσα διπλωματική εργασία διεξήχθησαν μετρήσεις ταχυτήτων χρονικά μεταβαλλόμενης ροής νερού σε μικροκανάλι τραπεζοειδούς διατομής βάθους 130 μm με τη μέθοδο micro P.I.V. Για το λόγο αυτό, η λειτουργία αντλίας τύπου σύριγγας, εμπορικού τύπου, ελέγχθηκε με τη βοήθεια μικροελεγκτή ώστε η παροχή της αντί σταθερή να είναι χρονικά μεταβαλλόμενη. Έγιναν μετρήσεις για παροχή περιόδου 16 sec μεταβαλλόμενης ημιτονοειδώς μεταξύ 20 και 40 μl/min. Εν φάσει μετρήσεις ελήφθησαν σε διάφορα βάθη για 16 φάσεις της περιόδου, στέλνοντας ένα σήμα σκανδαλισμού στο σύστημα micro PIV από τον μικροελεγκτή κάθε 1 sec. Λόγω του μικρού αριθμού Womersley (<1), δεν υπήρχε διαφορά φάσης στην ταχύτητα του ρευστού μεταξύ της περιοχής κοντά στον τοίχο και το κέντρο του καναλιού. Ο λόγος της μέγιστης προς την μέση ταχύτητα ήταν περίπου 1.7 ενώ ο μέγιστος λόγος του πλάτους της ταχύτητας προς τη μέση ήταν 32%.n the context of the present Diploma thesis, the velocity field in a 130 micron deep microchannel of a trapezoidal cross section was measured, employing a micro-PIV system for a time dependent flow rate. For this purpose, a commercial syringe type pump, supplying de-ionized water to the channel with a constant flow rate, was externally controlled by a microcontroller so that the flow rate varies sinusoidally in time with a non zero mean. Phase averaged velocity profiles were taken at various depths sending a trigger signal from the microcontroller to the PIV system with a frequency of 1 Hz. Measurements were done for a flow rate varying between 20 to 40 μl/min for a period of 16 sec. Due to the small Womersley number (