بررسی راندمان اختلاط در جریان الکترواسموتیک با زتا پتانسیل غیریکنواخت دیواره | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 4, Volume 18, Issue 6, 1397, Pages 30-40 PDF (5.31 M) | ||
| Authors | ||
| مرتضی دلاکه نژاد1; سید علی میربزرگی* 2; حمید نیازمند3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران | ||
| 2عضو هیات علمی دانشگاه بیرجند- دانشکده مهندسی - گروه مکانیک | ||
| 3دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله، راندمان اختلاط در جریان الکترواسموتیک درون یک ریزمخلوطگر با زتاپتانسیل غیریکنواخت دیواره برای حالتهای مختلف بهصورت عددی شبیهسازی شده است. هندسه جریان یک مجرای دوبعدی بین دو صفجه موازی است و جریان مورد نظر تراکم ناپذیر، پایدار و آرام فرض شده است. معادلات حاکم بر مسأله، شامل معادلات میدانهای پتانسیل الکتریکی داخلی و خارجی، معادلات توزیع غلظت یونهای مثبت و منفی (ارنست-پلانک)، معادلهی غلظت گونهها و معادلات اندازه حرکت اصلاح شده (ناویر-استوکس) برای میدان جریان سیال به روش عددی حجم محدود حل شده است. به منظور اعتبارسنجی برنامه عددی، نتایج تحلیلی یک جریان ایدهآل الکترواسموتیک که در آن سراسر دیوارهها باردار میباشد، با نتایج حل عددی بهدست آمده مقایسه شده است. نتایج عددی نشان میدهد که با تغییرات زتاپتانسیل دیواره در ناحیه میانی بهصورت خطی-صعودی، خطی-نزولی و سهموی برای جریان در یک ریزمجرا، راندمان اختلاط نسبت به حالت زتا ثابت افزایش مییابد. برای دو حالت تغییر خطی زتاپتانسیل، راندمان اختلاط به 86 درصد و برای تغییر سهموی زتاپتانسیل به 75 درصد افزایش مییابد. این در حالی است که با ثابت بودن زتاپتانسیل دیواره در ناحیه میانی، حداکثر راندمان اختلاط 64 درصد میباشد. در حالتی که تنها دیواره بالایی در ناحیه میانی دارای زتاپتانسیل میباشد، نتایج نشان داد که یک ناحیه گردابهای در جریان ایجاد میگردد. این ناحیه گردابهای باعث میشود تا راندمان اختلاط به حداکثر (100 درصد) برسد. | ||
| Keywords | ||
| ریزمخلوطگر; شبیهسازی عددی; ارنست-پلانک; ناویر-استوکس | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 639 PDF Download: 897 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,794,631 |
| PDF Download | 18,605,261 |