Hydrodynamic cavitation on high resistant microfluidic chips

Kavitasyon, akışkan bir sistemdeki statik basınç kaybının bir sonucu olarak meydana gelen faz değişimidir. Gerekli basınç düşüşü, akustik kavitasyon olarak bilinen akustik dalga yayılımı veya hidrodinamik kavitasyon olarak bilinen hidrodinamik basınç düşüşü ile elde edilebilir. Hidrodinamik kavitasyonda akış düzeni etkileyen, akış yolunun geometrisi, çalışma akışkanının termofiziksel özellikleri ve pürüzlülük elemanları gibi farklı parametreler ele alınabilir. Mevcut akış fiziğini tezde, yüksek basınca dayanıklı mikroakışkan cihazlar imal edilmiş ve yüksek giriş basınçlarında test edilmiştir. Akış davranışı, kavitasyon sayısı, Reynolds sayısı ve kavitasyon akış hızı kullanılarak karakterize edilmişlerdir. Etanol, PBS ve Suda PFC5 damlacıkları süspansiyonu gibi farklı çalışma akışkanları, kullanılmış ve cihazların performansı suyla karşılaştırılmıştır. Farklı yanal duvar pürüzlülük elemanlarının akış paterni üzerindeki etkisi incelenmiş ve cihazların genel geometrisi optimize edilmiştir. Hidrodinamik kavitasyonun enerji hasat uygulaması analiz edilip ve µ−TEG'lerle birleştirilmesi durumunda mikroakışkan cihazların olası güç üretim miktarı analitik olarak araştırılmıştır. Son olarak, mikroakışkan cihazların bakteri yoketme performansı incelenmiştir. Tasarlanan ve üretilen ve üretilmiş mikroakışkan cihazların avantajları da açıkça belirtilmiştir.