Phase-based Analysis for Control of Fluidic Oscillator Frequency by Vibrating Structure

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MAG21019,MBE21011

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 マグネティックス/【C】電子・情報・システム部門 医用・生体工学合同研究会

発行日: 2021/03/13

タイトル(英語): Phase-based Analysis for Control of Fluidic Oscillator Frequency by Vibrating Structure

著者名: Innocentio A. Loe(東京大学),杉野 正和(東京大学),水野 秀哉(東京大学),神保 泰彦(東京大学),小谷 潔(東京大学)

著者名(英語): Loe Innocentio A.(University of Tokyo),Masato Sugino(University of Tokyo),Shuya Mizuno(University of Tokyo),Yasuhiko Jimbo(University of Tokyo),Kiyoshi Kotani(University of Tokyo)

キーワード: 流体発振器|流体構造連成系|位相縮約法|同期現象|Fluidic oscillator|Fluid-structure coupling|Phase-reduction|Synchronization

要約(日本語): 近年では生化学反応用マイクロミキサーとしての流体発振器の応用が注目されている。混合効率は通常振動数によって決定される。本研究では外力で駆動される振動構造を使用し新たなフィードバック形流体発振器の振動数制御する方法を紹介する。位相縮約法を用いて同期を引き起こす外力の振幅と振動数を近似される。同期領域は流体構造連成系数値シミュレーションの結果と一致し、所望の振動数の調節を実現できることが示される。

要約(英語): In the recent years, usage of fluidic oscillator as micromixer for biochemical reaction is gaining interest, where the mixing efficiency is typically determined by the oscillation frequency. In this study, we introduce a new method to control the frequency of a feedback type fluidic oscillator using a vibrating structure driven by external forcing. Phase-reduction analysis is utilized to approximate the forcing amplitude and frequency that will lead to synchronization. We show how the approximation agrees well with results obtained from numerical simulations of non-linear fluid-structure coupled dynamics, and that the desired frequency adjustment can be achieved.

本誌: 2021年3月16日マグネティックス/医用・生体工学合同研究会－1

本誌掲載ページ: 47-52 p

原稿種別: 英語

PDFファイルサイズ: 1,252 Kバイト