0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Microfluidic Flow-Focusing Systems for Alginate Microcapsule Preparation: Tuning Droplet Size and Frequency
Authors :
Meisam Akbari laleh
1
Yasaman Pahlevanzadeh
2
Mina Shafiei
3
Javad Rahbar shahrouzi
4
1- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2- دانشگاه صنعتی شریف
3- دانشگاه صنعتی سهند
4- دانشگاه صنعتی سهند
Keywords :
Microfluidics،Droplet generation،Flow-focusing،Alginate microdroplets،Level-Set method،Junction angle،Two-phase flow،Numerical simulation
Abstract :
Microencapsulation is an efficient method for protecting unstable compounds in chemical environments and has wide applications in medicine and tissue engineering. In this study, the formation of alginate microgels in a microfluidic flow-focusing device was numerically simulated using COMSOL Multiphysics 6.3 based on the Level-Set method. The results demonstrated that wall contact angle, flow rate of the phases, and the junction angle of the channels (30°, 60°, 90°, and 120°) significantly affect droplet size and generation frequency. Superhydrophobic channels (θ = 150°) facilitated stable W/O droplet formation, while hydrophilic walls failed to produce droplets. Increasing the dispersed phase flow rate (Qd) led to larger droplets and plug flow, whereas increasing the continuous phase flow rate (Qc) reduced droplet size due to enhanced shear stress. Overall, the simulation results indicate that the junction angle directly governs the balance between viscous shear forces and interfacial tension. Narrower angles favor shear-dominated breakup with smaller, more monodisperse droplets, whereas wider angles shift the mechanism toward pressure-driven pinch-off, producing larger droplets with lower throughput. Therefore, the channel intersection angle serves as an effective design parameter for tuning droplet size distribution and generation rate in microfluidic systems.
Papers List
List of archived papers
سامانه هوشمند مبتنی بر بینایی ماشین برای تشخیص افتادن سالمندان: رویکردی ایمن، دقیق و سریع
سیدحسن نوری - هدی محمدزاده
مزایای هوش مصنوعی در تصمیم گیری عملیاتی
مهدی محمدی امین - مهدی فرساد - هادی محمدی امین
چارچوب احراز هویت مبتنی بر بلاکچین برای حفظ حریم خصوصی کاربران در شبکههای مخابراتی
رضا دانش
تشخیص بیماری سرطان دهانه رحم به کمک شبکه عصبی با جمع آوری داده ها به صورت برخط
وحیدرضا افشین - سعیده کبیری راد - حمید ظهیری
Late Fusion-Based Deep Learning for Breast Cancer Classification in Mammography
Mehdi Baharloo - Ata Jodeiri
Comparative Assessment of U-Net and Pix2Pix for Applying Direct Attenuation Correction in the Image Domain in 68Ga-PSMA PET/CT Imaging
Negin Hamidiyan - Hadi Taleshi Ahangari - Pardis Ghafarian - Hossein Arabi - Mohammad Reza Ay
Engineering Injectable Gelatin-Tyramine/Alginate-Tyramine Hydrogels for Bone Tissue Engineering: A Ratio-Dependent Study of Structure, Mechanics, and Biocompatibility
Melika Mansouri Moghaddam - Soroush Ghofrani Beiragh - Elaheh Jooybar - Rana Imani
Finite Element Analysis of Ankle-Foot Orthosis (AFO): Influence of Shell and Insole Thickness Across Material Variants
Maryam Sheikhi - َAisan Rafiei - Nima Jamshidi
Engineering pH-Responsive Hybrid Hydrogels via Inverse Suspension Polymerization for Novel Drug Delivery Systems
Borhan Oghbaei Bonab - Mohammad Ashraf - Sahar Enayati - Alireza Mahjub
توسعه سامانه میکرونیدلهای هیدروژلی زیستسازگار فیبروئین ابریشم-صمغ عربی با پایداری و کارایی بهبودیافته در دارورسانی
مینو علی زاده پیرپشته - فتح اله کریم زاده - مهشید خرازیها - حمیدرضا سلیمی جزی
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2