Heat transfer to/from a droplet passing through a microchannel under an alternating electric field

Research Project

Project/Area Number	23K03708
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	Tokyo Gakugei University
Principal Investigator	望月高昭東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70280360)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000) Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords	マイクロデバイス / 熱移動 / 液滴 / 交番電場 / 物質移動
Outline of Research at the Start	微小流路内を通過する液滴の内部において化学反応を行わせる装置が提案されている(液滴を化学実験に使用する試験管の代わりとする)．同液滴に交流電場を付与した場合，液滴は，電場強さの変化に応じて球形(電場強さ＝0)から回転楕円体形(電場強さ≠0)へ，回転楕円体形から球形へと周期的に変形する．この際，液滴内外に流れが誘起され，液滴と流路壁の間の熱移動が促進される．この結果，「反応熱を速やかに液滴外に放出し，液滴内温度を一定に保つ(一定温度下で反応させる)」，「壁面の温度の変化に応じるように液滴内温度を変化させる(反応の温度を制御する)」などが期待される．本研究では，上述の温度制御方法について検討する．