Le projet μFluids est une simulation du comportement de fluides biphasiques soumis à la microgravité et des problèmes de microfluidique utilisant massivement le calcul distribué. Notre objectif est de concevoir de meilleurs dispositifs de gestion de la propulsion des satellites et d'étudier l'écoulement biphasé dans des microcanaux et des dispositifs MEMS (Micro Electro Mechanical Systems, Micro-Systèmes Electro-Mécaniques).
La micro et la nanofluidique décrivent des régimes fluidiques caractérisés par l'échelle de longueur des canaux d'écoulement, les techniques de fabrications des équipements, et les lois physiques dominantes.
La microfluidique implique typiquement des écoulements à travers des canaux entre 100 nm et 100 microns dans des systèmes microfabriqués en silicium, en verre, ou en polymères. Les lois physiques appliquées aux systèmes microfluidiques sont décrites dans la théorie du continuum, mais les changements dans l'échelle des longueurs rendent les effets de la tension superficielle et l'électrocinétique importants et les forces d'inertie négligeables. Comme les éléments microfabriqués peuvent comporter une grande variété de formes géométriques, de nombreux phénomènes fluidiques nouveaux peuvent être explorés.
Les systèmes nanofluidiques poussent la frontière des domaines régis par la théorie du continuum (10-100 nm) aux domaines régis par la dynamique moléculaire individuelle (1-10 nm). Dans ces systèmes, il faut tenir compte du confinement moléculaire, la condition de non-glissement ne tient parfois pas entièrement, et les relations constitutives des fluides sont fortement affectées par l'existence de cette frontière.
èmes micro et nanofluidiques sont affectés invariablement par les phénomènes de surface, ainsi la chimie de surface affecte fortement ces systèmes. La recherche implique souvent des mesures de surface détaillées mettant en oeuvre des effets macroscopiques d'électrocinétique, des mesures d'angles de contact, l'ellipsometrie, la profilometrie, la microscopie de force atomique, et la microscopie électronique. Les modifications de surface incluant monocouches auto-assemblées, liaisons covalentes de sol-gels et polymères, et gravure chimique sont des opérations courantes.
Vanne microfluidique haute-pression produite en polymérisant un polymère de fluoroacrylate dans un microsystème de silice fondue
Pompes électrocinétiques fabriquées dans des microlames de verre.
Ce fichier "Surface evolver" modèlise l'écoulement diphasique d'une gouttelette déposée dans un tube comprimé latéralement. La coupe géométrique du tube comprimé se compose de plaques planes avec des couvercles circulaires . Pour controler le degré de compression , nous utilisons le rapport entre la longueur des plaques planes et le rayon des embouts circulaires.
Annulus
Ce fichier "Surface evolver" modèlise l'écoulement diphasique d'un anneau dans un tube comprimé latéralement. La coupe géométrique du tube comprimé se compose de plaques planes avec des couvercles circulaires . Pour controler le degré de compression , nous utilisons le rapport entre la longueur des plaques planes et le rayon des embouts circulaires.
Le comportement d'un liquide dans un poumon rempli d'air est intéressant pour les disciplines de la santé , en particulier pour savoir comment les liquides se comportent dans les capillaires pulmonaires non-circulaires. Cette géométrie est également utile pour comprendre comment le gaz peut bloquer le liquide dans les tuyauteries de combustible qui sont sujètes à des difformitées, telles que les tolérances de fabrication et le pincement. Dans le passé, les scientifiques ne pouvaient que résoudre ceci analytiquement par symétrie axiale. Avec l'arrivée de "Surface evolver", nous pouvons maintenant résoudre des complexes, des problèmes de fluides statiques dissymétriques pour différents angles de contact.
Cet article a été publié le 18-12-2005 20:56. Vous pouvez suivre les commentaires suscités par cet article grâce au fil RSS 2.0. Vous pouvez laisser un commentaire.
Dernière mise à jour 17-12-2007 21:45
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