Gelembung - gelembung adalah sangat penting pada sistem MEMS daripada sistem makroskopik. Karena ukuran saluran sangat kecil, gelembung kadangkala
dapat menghalangi keseluruhan saluran, menghalangi aliran, menciptakan pecahan kosong yang besar, atau menghasilkan banyak permasalahan lainnya
pada mikrosistem. Seperti gelembung, partikel di dalam sistem microfluidic
penting karena ukurannya dapat dibandingkan dengan saluran alir. Dalam hal untuk menghindari permasalahan dengan partikel pada sistem MEMS,
penyaringan secara hati - hati terhadap fluida - fluida dan gas - gas diperlukan.
2.6.5 Efek kapilar
Gaya tegangan permukaan yang membuat cairan masuk ke dalam saluran alir yang kecil atau kapilar adalah Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2.4 dimana
θ adalah sudut kontak antara cairan dan permukaan. Untuk kapilar vertikal, gaya gravitasi pada kolom peningkatan cairan didapatkan Sumber :
Colleen Spiegel, 2008 :
2.5 ketika gaya - gaya ini dianggap sama, peningkatan maksimum dari fluida di dalam
kapilar dibandingkan dengan gravitasi adalah Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2.6 Oleh karena itu, tinggi dari kolom fluida akan meningkat sebagaimana
ukuran dari saluran dikurangi. Gaya kapilar sangat berguna pada microfluidics karena saluran yang sant panjang dapat diisi dengan fluida menggunakan gaya ini
sendiri selama gaya kapilar tidak dilawan oleh gravitasi.
2.6.6 Penurunan tekanan tunggal dan dua fasa
Perhitungan penurunan tekanan tunggal dan dua fasa untuk microchannels cukup berbeda dengan perhitungan untuk ukuran saluran konvensional. Terdapat
beberapa model dalam literatur untuk penurunan tekanan pada microchannels untuk ukuran - ukuran yang berbeda dari microchannels fasa gas dan cair. Model
Universitas Sumatera Utara
penurunan tekanan diperkenalan oleh Garimella et al digunakan pada bagian ini. Tipe pertama dari penurunan tekanan adalah konsentrasi penurunan tekanan
akibat dari penyempitan pada area aliran. Model aliran homogen yang digunakan untuk menghitung konsentrasi penurunan tekanan Sumber : Colleen Spiegel,
2008: [
] 2.7
2.8
2.9
2.10 Banyak model aturan penurunan tekanan aliran dari Garimella et al. untuk
aliran kondensasi dari refrigerant R134a di dalam tabung dengan 0,5 D 4,9 mm dapat digunakan untuk tipe - tipe fluida lainnya. Walaupun model ini
mengandung submodel yang terpisah untuk aturan aliran intermittent dan aturan aliran annularmistdisperse, pada penelitian sekarang ini, porsi aluran annular
digunakan untuk semua data pada implementasinya. Pada model aliran annular, faktor gesekan pada sambungan dihitung dari
fasa korespondensi cairan Re dan faktor gesekan, parameter Martinelli, dan parameter yang terkait dengan tegangan permukaan Sumber : Colleen Spiegel,
2008 : 2.11
dimana batas laminar adalah 2300 dan A = 1,308 x 10
-3
, a = 0,4273, b = 0,9295, dan c = -0,123.
Parameter X Martinelli didapatkan dari Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2.12
Universitas Sumatera Utara
Penurunan tekanan dua fasa di dalam lengkungan dihitung menggunakan model aliran homogen Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2.13 Fluks massa dibutuhkan untuk menghitung penurunan tekanan pada
belokan yang tiba - tiba di dalam saluran didapatkan berdasarkan atas area alir minimum di dalam saluran dimana gas masuk ke dalam saluran Sumber : Colleen
Spiegel, 2008 :
̇
2.14 dimana d
TS
adalah kedalaman dari saluran. Perlambatan tekanan yang dihasilkan menggunakan rumus Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2.15 Dimana Sumber : Colleen Spiegel, 2008 :
| [
] 2.16
Perlambatan tekanan yang dihasilkan dan penyusutan dan kehilangan pemuaian sebanding dengan kuadrat dari fluks massa, oleh karena itu,
peningkatan atau penurunan pada nilai yang sama dengan perubahan fluks massa. Penyusutan dan pemuaian penurunan tekanan meningkat. Perlambatan penurunan
tekanan adalah sebanding dengan perubahan pada kualitas disekeliling bagian percobaan.
2.6.7 Kecepatan di dalam microchannels
