بررسی اثر هندسه و بارگذاری سطح بر اختلاط الکترواسموتیک در میکروکانالهای همگرا(واگرا) با استفاده از روش شبکه بولتزمن | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 36, Volume 17, Issue 6, 1396, Pages 331-341 PDF (1.82 M) | ||
| Authors | ||
| یاسر بساطی1; امید رضا محمدی پور2; حمید نیازمند* 3 | ||
| 1دانشجو کارشناسی ارشد/دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 2استادیار/دانشگاه پیام نور تهران | ||
| 3دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| Abstract | ||
| در این تحقیق اثرات توزیع پتانسیل سطحی ریزمجرا و تغییرات هندسی آن بر میزان اختلاط در جریان های الکترواسموتیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه های مورد بررسی شامل کانال های مستقیم، همگرا، واگرا و همگرا-واگرا است. شبیه سازی جریان الکترواسموتیک با تکیه بر حل معادلات ناویر-استوکس و نرنست – پلانک برای محاسبه توزیع میدان سرعت و بار الکتریکی به کمک روش عددی شبکه بولتزمن صورت گرفته است. صحت شبیه سازی با مقایسه میان حل عددی بدست آمده از روش شبکه بولتزمن و حل تحلیلی موجود در شرایط بارگذاری یکنواخت مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت میدان جریان و پدیده اختلاط در حضور بارگذاریهای ناپیوسته سطحی به منظور دست یابی به الگوی اختلاطی مناسب بررسی شده است. نتایج عددی حاکی از بهبود قابل ملاحظه اختلاط در ریز مجراهای همگرا است که در عین حال با کاهش نسبتاً زیاد دبی همراه بوده است و بالعکس استفاده از میکروکانالهای واگرا منجر به افزایش دبی و کاهش اختلاط شده است. از این رو با استفاده از هندسههای همگرا - واگرا میتوان به تعادل مناسبی از دبی و راندمان اختلاط دست یافت. نتایج عددی نشان میدهد که استفاده از ریزمجرای همگرا – واگرا سبب ایجاد راندمان اختلاط 90٪ همراه با دبی مناسب در مقایسه با ریز مجرای واگرا- همگرا میشود. | ||
| Keywords | ||
| شبکه بولتزمن; اختلاط; الکترواسموتیک; نرنست-پلانک; میکرو کانال همگرا-واگرا | ||
|
Statistics Article View: 387 PDF Download: 446 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,685 |
| Article View | 25,083,696 |
| PDF Download | 17,780,654 |