In microfluidics, it is well-known that if the Reynolds number is much smaller than unity, it is difficult to mix rapidly and homogenously two adjacent fluids. In this regard, acoustofluidics is a promising technique to help overcome this issue. In this Thesis, we report a bubble-induced acoustic method to enhance mixing efficiency for fast and homogenized mixing of highly viscous liquid. This device generates the random size of air bubbles in the microchannel. A piezoelectric transducer was used to activate bubbles in their resonant frequencies. When acoustically driven by a function generator and stereo-amplifier, the bubbles implode and fragment into smaller bubbles. Due to ultrasonic velocity which is different in bubble and liquid, the interface (membranes of bubbles) of these two different media which is a critical area, started to oscillate. The bubble oscillation resulted in a microstreaming phenomenon creating strong pressure divergence in the bulk liquid, thus giving rise to fast and homogenized mixing of two side-by-side flowing fluids. The performance of the mixer was characterized by mixing various high viscosity PDMS-toluene solutions at different flow rates.
레이놀즈 수가 단일성보다 훨씬 작 으면, 두 개의 인접한 유체를 신속하고 균질하게 혼합하는 것은 어렵습니다. 이와 관련하여, 음향 유변학은이 문제를 극복하는 유망한 기술입니다. 본 논문에서는 고점도 액체의 신속하고 균일 한 혼합을 위해 혼합 효율을 높이기 위해 기포 유도 음향 법을 발표했다. 이 장치는 마이크로 채널에 기포의 임의 크기를 생성합니다. 압전 변환기는 공진 주파수에서 기포를 활성화시키는 데 사용되었습니다. 함수 발생기와 스테레오 증폭기에 의해 음향 적으로 구동 될 때, 버블은보다 작은 버블로 파열되고 파편화됩니다. 기포와 액체에서 다른 초음파 속도로 인해 임계 영역 인이 두 가지 다른 매체의 기포 막이 진동하기 시작했습니다. 버블 진동은 마이크로 스트리밍 현상에서 배수되어 벌크 액체에서 강한 압력 발산을 일으키므로 두 개의 병렬 흐르는 유체의 빠르고 균질 한 혼합이 발생합니다.