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The clogging pressure of bubbles in hydrophilic microchannel contractions

机译：亲水性微通道收缩中气泡的堵塞压力

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We present a theoretical and numerical study of the quasi-static motion of large wetting bubbles in microfluidic channels with contractions. In most cases the energy of a bubble increases when it is moved from a wide channel to a narrow one, and the bubble thus tends to clog the flow of the fluid. A certain pressure, the so-called clogging pressure, is needed to push the bubbles out of the contraction. However, we show that in the case of a hydrophilic channel contraction there exists a range of parameter values where the bubble actually gains energy by moving into the narrow part. For these specific cases we analyze how the clogging pressure depends on channel geometry, surface tension and contact angle. Based on our analysis we establish design rules for minimizing the clogging pressure of microchannel contractions.
机译：我们提出了理论上和数值上的研究，对具有收缩的微流体通道中的大润湿气泡的准静态运动进行了研究。在大多数情况下，当气泡从较宽的通道移动到较窄的通道时，气泡的能量会增加，因此气泡往往会阻塞流体的流动。需要一定的压力，即所谓的堵塞压力，以将气泡推出收缩。但是，我们表明，在亲水性通道收缩的情况下，存在一系列参数值，在该参数值中，气泡实际上通过移入狭窄部分而获得能量。对于这些特定情况，我们分析了堵塞压力如何取决于通道的几何形状，表面张力和接触角。根据我们的分析，我们建立了设计规则，以最小化微通道收缩的堵塞压力。

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