Concentration field based micropore flow rate measurements
Notice bibliographique
Résumé
Demand is growing for a larger catalogue of experimental techniques to measure flow rates through micro-/nanoscale systems for both fundamental research and device development. Flow emerging from a hole in a plane wall is a common system of interest in such work for its relevance to membrane separation. In this paper, we consider the possibility of measuring volume flow rates through small scale orifice plates from images of dye dispersions downstream. Based on approximate analytical solutions to the advection–diffusion equation, we show that, at low Reynolds numbers, the concentration in the nearly hemispherical plume that forms increases linearly with inverse distance from the pore and that the slope is proportional to volume flow rate. From micrographs of fluorescent dye plumes taken downstream of micropores of three different diameters, we demonstrate that, at Reynolds numbers below 15, the volume flow rate can be determined by extracting this slope from fluorescence intensity images. At higher Reynolds numbers, laminar jets form. In this regime, we derive an approximate similarity solution for the concentration field and show agreement of imaged dye dispersion shapes with both analytical expressions for the streamlines and isoconcentration contours at Reynolds numbers above 25. The results validate a scalable method for flow rate measurements applicable to small micropores of any geometry in plane walls and to small areas of porous materials relevant to membrane systems.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».