在一般的微流道散熱系統，其入口端與出口端會有分流以及匯 流之流道結構，此處是整體系統中，最易形成氣泡的部分，若氣泡流 入散熱流道中，將導致熱阻大幅上升使得散熱效能下降；本章節將針 對三種匯流角度之 Y 型流道，以實驗觀察其對氣泡包覆現象之影響；
本實驗之流道材料以 PDMS(polydimethylsiloxane)製作，其製程方 法可參照賴俞任學長之論文[20]
5-1 實驗方法
本實驗設備基本架構以及設備照片如圖 5-1 至 5-3 所示，液體經 由注射幫浦(KD Scientific，Programmable Syringe Pump)加壓注入 微流道中，我們利用變焦鏡筒接上顯微物鏡以及高速攝影系統(IDT，
X-Stream High-Speed Camera，XS-4)，並以同軸光源進行攝影，將 影像以圖像方式截取並藉由 USB2.0 光纖輸出且儲存於電腦硬碟中。
實驗中的 Y 型流道匯流角度分別為 120 ﾟ、180 ﾟ以及 240 ﾟ，並 以可程式控制注射幫浦設定流量 0.08 ml/min、0.16 ml/min 以及 0.32 ml/min，以比較各種流道在不同流量之下對氣泡包覆程度之影響；高 速攝影機以其控制程式設定適當之曝光時間以及擷取影像之解析度
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512x512，並以可變焦鏡筒將影像範圍鎖定在微流道匯流處，以觀察 流體匯流過程時氣泡包覆之現象。
5-2 匯流角度對氣泡包覆程度之影響
本實驗所使用之流體為去離子水，微流道尺寸分為匯流前以及匯 流後，匯流前流道寬 50 µm 高 100 µm 寬高比為 1:2 之矩形流道，匯 流後之寬高比為 1:1 之方形流道；圖 5-4 至 5-12 為三種匯流角度在 各流量時之氣泡包覆過程，由各組實驗觀察結果，120 ﾟ之匯流角度 所包覆之氣泡體積最小，而在 240 ﾟ所產生的氣泡皆大於另外兩組流 道，這是因為在相同的流體流體黏滯力以及壁面表面張力的條件下，
其流體對流道壁面之接觸角皆相同，因此，當兩匯流流體之液面在接 觸時，流道匯流角度與液面之間的空隙，便是決定氣泡體積大小之關 鍵，而匯流角度 240 ﾟ的幾何形狀，其造成液面與流道壁面之間的空 間比另外兩種角度都來的大，因此，能夠包覆體積較大之氣泡。
若是加大流量使得流體對壁面之動態接觸角增加，由圖中可以 發現，120 ﾟ以及 180 ﾟ匯流角度之流道，其包覆之氣泡大小幾乎沒有 任何改變，然而，240 ﾟ的情況下，氣泡的大小則有較為顯著的改變，
因為匯流角度越大所能包覆氣泡的空間也越大，因此，流體對壁面的 動態接觸角增加，將有機會包覆較大的氣泡，反之，匯流角度越小，
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其包覆氣泡的空間也越小，即使增加流體對壁面的接觸角，依然沒有 足夠的空間產生較大的氣泡，此一現象與上一段的結果相互呼應。
5-3 流體黏滯性對氣泡包覆程度之影響
在上一小節中提到增加流量改變流體對壁面的接觸角，在匯流 處將有機會包覆更大的氣泡，本小節將針對增加流體黏滯性以改變靜 態接觸角對氣泡包覆的影響，本試驗將以去離子水調製 10%以及 50%
兩種濃度之蔗糖溶液，圖 5-13 即為三種試液對 PDMS 的靜態接觸角，
去離子水對 PDMS 的靜態接觸角為 105.877 ﾟ，10%以及 50%蔗糖溶液 對 PDMS 接觸角則分別為 114.906 ﾟ及 123.681 ﾟ；圖 5-14 至 5-19 分 別為兩種濃度之蔗糖溶液在不同匯流角度微流道中，其氣泡包覆之過 程，與上一小節的參考圖中比較，三種溶液在匯流角度 120 ﾟ以及 180 ﾟ的氣泡大小都沒有太大的變化，但是，在匯流角度 240 ﾟ的微流道中，
兩種蔗糖溶液都比去離子水所包覆的氣泡要來得大，此一現象說明在 流體液面交會時，若交匯處之流體液面與流道壁面間有足夠的空間，
接觸角的增加將會在匯流過程中包覆較大的氣泡。
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