物理與天文學科Physics & Astronomy160031
磁攪拌子在黏滯液體下作磁懸浮運動之實用性探究與數值模擬法的發展之研究 Taiwan
本研究對磁攪拌子的懸浮做出一連串實驗探究與數值模擬法的建模。透過觀察實驗, 分析磁攪拌子與驅動磁鐵的互動,提出磁攪拌子跳起與穩定懸浮的原因。建立運動方程式, 並使用數值模擬法預測各種變因的影響,也編寫程式語言使模擬的結果以動畫呈現。依照理 論的預測,設計實驗驗證數值模擬法的適用性;探討懸浮動能,發現耦合性質。在應用方面,懸浮運動是攪拌與懸浮的結合,應可為黏度差異大之化學反應提供穩定反應的攪拌系統。本研究為增進「懸浮式攪拌」實用性,以數值模擬法測試多極驅動系統的可行性,並成功達成;探討長度對攪拌效率的影響,提供在弱驅動系統中達成懸浮辦法。為了在應用層面上有更好的發展,透過理論模型提出控制懸浮高度的方法,而實驗結果指出 此方法的可行性。為尚不明確有何應用的「磁攪拌子懸浮運動」提供明確的發展方向。