Topology Optimization Theory for Laminar Flow : Applications in Inverse Design of Microfluidics

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Topology Optimization Theory for Laminar Flow : Applications in Inverse Design of Microfluidics

Deng, Yongbo/ Wu, Yihui/ Liu, Zhenyu

ウェブストア価格 ¥35,662（本体¥32,420）
Springer Verlag, Singapore（2019/02発売）
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製本 Paperback:紙装版/ペーパーバック版／ページ数 250 p.
言語 ENG
商品コード 9789811352027
DDC分類 519.6

Full Description

This book presents the topology optimization theory for laminar flows with low and moderate Reynolds numbers, based on the density method and level-set method, respectively. The density-method-based theory offers efficient convergence, while the level-set-method-based theory can provide anaccurate mathematical expression of the structural boundary.

Unsteady, body-force-driven and two-phase properties are basic characteristics of the laminar flows. The book discusses these properties, which are typical of microfluidics and one of the research hotspots in the area of Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS), providing an efficient inverse design approach for microfluidic structures. To demonstrate the applications of this topology optimization theory in the context of microfluidics, it also investigates inverse design for the micromixer, microvalve and micropump, which are key elements in lab-on-chip devices.

Introduction.- Topology optimization for unsteady flows.- Topology optimization for fluid flows with body forces.- Topology optimization for two-phase flows.- Combination of topology optimization and optimal control method.- Inverse design of microfluidics using topology optimization.