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μ-TAS用MHD micro-pump内の流体温度に及ぼす運転条件の影響
◎伊東浩介・藤野貴康(筑波大学)
MHD micro pump内の温度分布と運転条件(印加磁束密度・印加電流)の関係を三次元電磁流体シミュレーションから調べた。
印加磁束密度Bを0.1 Tから0.9 Tまで0.2 T刻みで計算を行う。そのとき流量が100 μl/minになるように印加電流Iの値を決定した。印加電流を大きく取るとジュール加熱による温度上昇が大きくなる。そのため同一流量を得ようとする場合,印加磁束密度を大きくとり電流密度を小さくすることが望ましいことがわかる。
電極端で電流は集中し,その付近の電流密度は主流の電流密度に比べて倍程度大きい。しかし,ポンプ内の最大温度は電極端ではなく主流部で取る。これは,スケールサイズの小さいμ-TAS流路では,壁への熱伝達効果が強く現れるためである。