Peclet Number Dependence of Mass Transfer in Microscale Segmented Gas–Liquid Flow
Notice bibliographique
Résumé
A detailed understanding of the scaling behavior associated with the fluid flow and the transport of gas molecules from a train of elongated gas plugs into neighboring liquid segments is of great importance for a broad range of microscale applications. The indirect dependence of the parameters affecting the Capillary and Peclet numbers and thereby scaling behavior (i.e., the velocity and length of the gas plugs, and the length of the liquid segments) on the directly adjustable experimental inputs (i.e., flow rate or pressure of each phase) has hindered the systematic investigation of scaling behavior in microscale gas–liquid flows. Here, we take advantage of an image-based feedback strategy that allows us to directly impose Capillary and Peclet numbers. We custom fabricated a long, straight microchannel (width 300 μm, length-to-width ratio 700) in a gas impermeable silicon–glass substrate. We automatically determined the length reduction of initially uniformly sized gas plugs at different positions along the microchannel and elucidated the gas concentration within adjacent liquid segments. In accordance with penetration theory, we analytically estimated the gas–liquid mass transfer time to scale with the Peclet number, Pe, to the power of −0.5. The experimentally measured scaling exponent −0.55 ± 0.5 for carbon dioxide dissolution in methanol and ethanol at Pe = 2060–16500 compared favorably with the analytical prediction and provides a guideline for predicting physical transport for a wide range microscale gas–liquid flow processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».