حل عددی جریان الکترواسموتیک در ریزمجراهای با خواص سطحی ناهمگن | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 32, Volume 15, Issue 3, 1394, Pages 260-270 PDF (1.32 M) | ||
| Authors | ||
| جعفر جماعتی1; علی رضا فراهی نیا2; حمید نیازمند* 3 | ||
| 1مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی | ||
| 2مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 3دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله مدلسازی عددی جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای با خواص سطحی ناهمگن به دو روش انجام شده است. برای مدل سازی کامل این جریان ها، معادلات به هم مرتبط ناویر-استوکس، ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن به ترتیب برای جریان، انتقال بارهای الکتریکی و توزیع میدان الکتریکی حل می شوند. حل عددی این معادلات برای ریزمجراهای ناهمگن پیچیده و دشوار است. به همین دلیل مدل های ساده و تقریبی مانند مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز برای حل این جریان ها پیشنهاد شده است که در آن به جای حل معادلات ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن، اثرات میدان الکتریکی بر حرکت سیال توسط اعمال سرعت لغزشی مناسب در دیواره ی ریزمـجرا مدل می شود. میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن می تواند پیچیده و دارای نواحی چرخشی باشد که برای ایجاد اختلاط بسیار ایده آل است. بنابراین در این مقاله ریزمجراهایی طرح و بررسی شده اند که بتوانند به عنوان ریزمخلوط گر در کاربردهای اختلاطی مورد استفاده قرار گیرند. برای ریزمخلوط گرهای طراحی شده در این مقاله علاوه بر اینکه حل دقیق معادلات جریان الکترواسموتیک انجام شده است، نتایج مربوط به مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز به دست آمده است تا کارایی و دقت این مدل تقریبی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج این مطالعه می تواند برای مدل سازی میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| Keywords | ||
| جریان الکترواسموتیک; ریز مجرای ناهمگن; مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی | ||
|
Statistics Article View: 368 PDF Download: 495 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,684 |
| Article View | 25,071,363 |
| PDF Download | 17,773,639 |