Strömungsmechanik im Mikrobereich

Zusammenfassung

Die Miniaturisierung führt zu einem neuartigen Verhalten der fluidischen Komponenten. In einigen Fällen sind Entwurfsintuitionen und Entwurfswerkzeuge aus dem Makrobereich im Mikrobereich nicht mehr gültig. In diesem Abschnitt wird der Einfluss der Miniaturisierung auf das Verhalten mikrofluidischer Systeme diskutiert. Die Diskussion basiert auf den Skalierungsgesetzen, die sich von den konventionellen Theorien im Makrobereich ableiten lassen. Die Skalierungsgesetze werden für dimensionslose Zahlen, für das statische Verhalten und das dynamische Verhalten der mikrofluidischen Systeme analysiert und durch Rechenbeispiele illustriert. Außerdem werden die relativ großen Herstellungstoleranzen der mikrofluidischen Komponenten berücksichtigt. Abweichungen der bisher veröffentlichten experimentellen Ergebnisse könnten teilweise durch die Skalierungsanalyse der relativen geometrischen Toleranzen erklärt werden.