Microfluidics Module

Novo Aplicativo: Inkjet Design

Embora inicialmente inventados para serem usados em impressoras, jatos de tinta foram adotados para outras áreas de aplicação, como nas ciências naturais e microeletrônica. Simulações podem ser úteis para melhorar a compreensão do escoamento e para prever o design ideal de um jato de tinta para uma aplicação específica.

A finalidade do aplicativo Inkjet Design é adaptar o formato e a operação de um bico de jato de tinta para um tamanho de gotícula desejado, o que depende do ângulo de contato, tensão superficial, viscosidade e densidade do líquido injetado. Os resultados também revelam se o volume injetado se divide em diversas gotículas antes de se fundir em uma gotícula final no substrato.

O escoamento é modelado pelas equações incompressíveis de Navier-Stokes juntamente com a tensão superficial, usando o método de nível estabelecido para monitorar a interface de fluidos.

Capturas de tela durante o processo de disparo de tinta de uma simulação de jato de tinta. Os gráficos mostram o perfil de pulso de injeção (1D) e a evolução no tempo do tamanho da gotícula (2D, 3D). Capturas de tela durante o processo de disparo de tinta de uma simulação de jato de tinta. Os gráficos mostram o perfil de pulso de injeção (1D) e a evolução no tempo do tamanho da gotícula (2D, 3D).

Capturas de tela durante o processo de disparo de tinta de uma simulação de jato de tinta. Os gráficos mostram o perfil de pulso de injeção (1D) e a evolução no tempo do tamanho da gotícula (2D, 3D).

Nova Interface de Escoamento Multifásico: Three-Phase Flow, Phase Field

A nova interface Three-Phase Flow, Phase Field pode ser usada para modelar o escoamento e a interação de três diferentes fluidos imiscíveis quando você precisar estudar as posições exatas das interfaces que separam os fluidos. Esse fenômeno também é conhecido como escoamento com rastreamento de superfície. As interfaces fluido-fluido são rastreadas usando-se uma formulação de campo de fase ternária que leva em consideração as diferentes densidades e viscosidades dos fluidos e inclui os efeitos de tensão superficial. O método de phase field consegue lidar com linhas de contato em movimento em contornos sem deslize.

A junção multifísica predefinida Three-Phase Flow combina uma interface Laminar Flow com uma interface Ternary Phase-Field. O movimento das interfaces fluido-fluido é determinado pela minimização da energia livre.

Bibliotecas de coeficientes de tensão superficial para líquido-líquido e líquido-gás estão disponíveis. No recurso Wetted Wall, você pode especificar ângulos de contato para pares de fluido em superfícies sólidas.

Um escoamento entre um gás e dois líquidos, simulado com a interface Laminar Three-Phase Flow, Phase Field. Um escoamento entre um gás e dois líquidos, simulado com a interface Laminar Three-Phase Flow, Phase Field.

Um escoamento entre um gás e dois líquidos, simulado com a interface Laminar Three-Phase Flow, Phase Field.

Nova Interface Mathematics: Ternary Phase Field

A interface Ternary Phase Field correspondente, usada para rastrear interfaces móveis entre três fases imiscíveis nos módulos CFD e Microfluidics, também é uma interface Mathematics independente.