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마이크로 채널 내 액체에서의 열삼투현상에 대한 이론 및 시뮬레이션 연구
Theoretical and Simulation Study of Thermo-Osmosis of Liquid in Microchannel

한민섭   (서울대학교 마이크로열시스템센터UU0000691  );
  • 초록

    Thermo-osmosis of liquids in a microscale channel is investigated by theoretical and simulation study. From the basic set of conservation equations, the temperature and velocity distributions are derived in the function of the given temperatures and pressure gradient. The pressure gradient for a given temperature gradient is then obtained by the molecular simulation. It is shown that the temperature gradient tangential to the surface induces the pressure gradient and thus the flow in the interfacial region between the liquid and channel surface. The thermo-osmotic flow is proportional to the applied temperature gradient, and the factor of proportionality depends on temperature and intermolecular potential. The origin and characteristics of the phenomenon are discussed in molecular details.


  • 주제어

    분자동역학 .   열삼투 .   마이크로 채널.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Stone, H.A. and Kim, S., 2001, 'Microfluidics: Basic Issues, Applications, and Challenges,' AIChE J., Vol. 47, pp. 1250-1254 
    2. Derjaguin, B.V., Churaev, N.V. and Muller, V.M., 1988, Surface Science, Consultants Bureau (Plenum), New York 
    3. Ash, R., Barrer, R.M., Edge, V., Foley, T. and Murray, C.L., 1993, 'Thermo-Osmosis of Sorbable Gases in Porous Media. Part III. Single Gases,' J. Membrane Sci., Vol. 76, pp. 1-26 
    4. Yuan, S.W.K. and Frederking, T.H.K., 1983, 'Darcy Law of Thermo-Osmosis for Zero Net Mass Flow at Low Temperatures,' Proc. ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, Vol. 2, pp. 191-197 
    5. Rapaport, D.C., 1995, Art of Molecular Dynamics Simulation, Cambridge University Press, Cambridge 
    6. Steele, W. A., 1973, 'The Physical Interaction of Gases with Crystalline Solids. I. Gas-solid Energies and Properties of Isolated Adsorbed Atoms,' Surf. Sci., Vol. 36, pp. 327-352 
    7. Allen, M.P. and Tildesley, D.J., 1987, Computer Simulation of Liquids, Oxford. 494 
    8. Todd, B.D., Evans, D.J. and Daivis, P.J., 'Pressure Tensor for Inhomogeneous Fluids,' Phys. Rev. E., Vol. 52, pp. 1627-1638 
    9. Lee, J.I., Park, S.H., Kwon, O.M., Choi, Y.K. and Lee, J.S., 'Characteristics of Thin Liquid Films Using Molecular Dynamics Simulation,' KSME International Journal, Vol. 16, No. 11, pp. 1477-1484 
    10. Probstein, R.F. 1994, Physicochemical Hydrodynamics, John Wiley & Sons, Inc., New York 

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