2023-06-15 15:36:32
Merkle CAE Solutions : calcul de simulation pour optimiser les effets capillaires souhaités et indésirables
La complexité des produits en microfluidique peut être augmentée à l’aide de la technologie de simulation (Source de l’image : @shutterstock/2286585637Love Employee)
L’effet capillaire joue un rôle particulier en microfluidique. Les produits miniatures, les nanotechnologies et les applications de plus en plus ciblées et complexes ne rendent pas toujours évident l’effet capillaire recherché. Ici ensembles Merkle CAE Solutions utilise notamment des méthodes de simulation afin de connaître le comportement des liquides avant la fabrication ou même l’utilisation des produits.
L’action capillaire se développe lorsque les forces adhésives entre un liquide et la surface sont plus fortes que les forces de cohésion à l’intérieur du liquide. Connaissant un certain nombre de facteurs, tels que la tension superficielle, la densité du liquide, l’accélération due à la gravité et l’angle de contact entre le liquide et la paroi capillaire, cet effet peut être calculer. C’est compliqué si vous ne connaissez pas les facteurs exacts. C’est encore plus compliqué lorsque la géométrie ou les matériaux utilisés dans un composant changent et que des forces supplémentaires agissent, par exemple en raison de l’accélération.
L’avantage de la technologie de simulation pour la microfluidique : ces effets peuvent également être utilisés avec des géométries très complexes si des modèles d’approximation statique comme le Équation de Jurin atteindre leurs limites, simuler. De plus, des effets temporels peuvent également être pris en compte, qui jouent un rôle important, en particulier dans le cas d’appareils de mesure de laboratoire avec des temps de cycle rapides.
« Avec la connaissance de la hauteur de montée des liquides, les processus peuvent être optimisés et des matériaux peuvent être développés avec des propriétés spécifiques. Il est donc plus que souhaitable de pouvoir évaluer avec précision les effets à l’avance à l’aide de technologies de simulation. Principalement parce que la complexité des produits augmente au lieu de diminuer. Quelle est la qualité de la simulation pour calculer l’action capillaire ? La comparaison avec les résultats des tests pour la détermination exacte des paramètres joue un rôle important. Plus les produits et les capillaires sont petits, plus les géométries sont complexes, plus la simulation doit être précise. Il ne s’agit donc pas seulement d’un calcul fondé, mais surtout de l’expérience des ingénieurs calculateurs. C’est notre atout », déclare Stefan Merkle, associé directeur de Merkle CAE Solutions GmbH.
Crédit d’image : @shutterstock/2286585637Love Employee
La société Merkle CAE Solutions GmbH à Heidenheim a été fondée en 1989 sous le nom de Merkle & Partner GbR par l’ingénieur aérospatial Stefan Merkle. Merkle CAE Solutions GmbH est l’un des premiers et des principaux prestataires de services pour les calculs et simulations d’ingénierie en Allemagne. Au siège social de Heidenheim et dans les succursales de Wolfsburg, Homburg/Sarre et Erfurt, les 50 employés travaillent chaque année sur environ 500 projets clients dans les domaines clés de l’analyse structurelle, de la simulation de flux et du développement de produits virtuels. Les clients comprennent des entreprises renommées de l’ingénierie mécanique et des installations, de la technologie aérospatiale, de l’industrie automobile, de l’industrie des biens de consommation et de la construction navale.
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