یک روش جدید برای کاهش زمان شکست قطرات در میکروکانال T-شکل متقارن

حرکت قطرات در میکروکانال ها در زمینه های علمی و صنعتی متنوعی مانند مهندسی بیولوژیک، آزمایشگاه روی تراشه، انتقال دارو و کپسول سازی مشاهده می شود. در پژوهش حاضر، فرآیند شکست قطره در میکروکانال T-شکل  بوسیله نرم افزار متن باز جریس شبیه سازی می شود. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی حاضر، نتایج با تحقیقات آزمایشگاهی و عددی محققان پیشین ارزیابی می شوند. مقایسه بین نتایج نشان می دهد که شبیه سازی حاضر تطابق خوبی با مطالعات گذشته دارند. اثر حضور یک مانع نیم دایره ای در اعداد کاپیلاری مختلف (019/ 006/0) و نسبت طول اولیه بی بعد قطره متفاوت (4 و 3 ،2L*=) روی الگوی جریان و زمان شکست قطره مادر در میکروکانال T-شکل مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد، با یک اصلاح ساده روی هندسه میکروکانال T-شکل متقارن، شکست قطره مادر در مقایسه هندسه T-شکل متقارن معمولی سریع تر اتفاق می افتد. برای نمونه، درعدد کاپیلاری 01/0 برای نسبت بی بعد طول اولیه 3،2 و4 با حضور مانع به ترتیب زمان شکست قطره مادر تقریبا75%، 45% و 32% کاهش می یابد. همچنین، با افزایش عدد کاپیلاری در هر نسبت بی بعد طول اولیه قطره، زمان شکست قطره کاهش می یابد.