بیست و سومین همایش سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران، ISME2015 , 2015-05-12

عنوان : ( مطالعه اختلاط در ریزمخلوط گرهای الکتروسموتیکی با حل معادلات ارنست-پلانک )

نویسندگان: علی رضا فراهی نیا , جعفر جماعتی , حمید نیازمند ,
فایل: Full Text

استناددهی: BibTeX | EndNote

چکیده

در این مقاله پدیده¬ی اختلاط در ریزمخلوط¬گرها تحت اثرات الکتروکنتیکی بصورت عددی مدل¬سازی شده است. برای مدل¬سازی جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن معادلات ناویر-استوکس برای جریان، ارنست-پلانک برای توزیع بارهای الکتریکی و معادله غلظت، همگی به روش عددی حل شده¬اند. حل دقیق این معادلات بخصوص معادله ارنست-پلانک به لحاظ عددی نیازمند ملاحظات عددی بسیاری است. لذا بـه منظور ساده¬سازی و کاهش هزینه محاسباتی، مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی ارایه شده است که در آن اثر نیروی میدان الکتریکی بر سیال با سرعت لغزشی در دیواره¬ی ریزمـجرا جایگزین می¬شود. اعتبار مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی برای پیش¬بینی میدان¬های جریان دوبعدی به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است اما تاکنون میزان دقت نتایج حاصله از آن برای میدان غلظت و راندمان اختلاط در جریان¬های دوبعدی ارزیابی نشده است. در این مقاله پارامتر مناسبی برای ارزیابی اختلاط معرفی شده و با استفاده از آن اختلاط ناشی از جریان الکترواسموتیک درون ریزمجرای ناهمگن بررسی شده است. نتایج نشان می¬دهد که رفتار ریزمخلوط¬گرهای الکترواسموتیکی تحت تاثیر نحوه آرایش بار الکتریکی ناهمگن و مقدار زتاپتانسیل دیواره و مقدار ضخامت لایه دوگانه الکتریکی (که با پارامتر دیبای-هوکل، K، مقیاس می¬شود) می¬باشد. به منظور معرفی بهترین ریزمخلوط¬گر از لحاظ اختلاطی، آرایش-های متفاوت ناهمگنی روی دیواره مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج این مقایسه نشان می¬دهد، کانال¬هایی که الگوی ناهمگنی آن¬ها نامتقارن¬تر است، عملکرد بهتری در اختلاط دارند. مقایسه نتایج مدل ارنست-پلانک با مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نشان داد که با افزایش ضخامت لایه دوگانه الکتریکی یا به عبارتی کاهش مقدار پارامتر دیبای-هوکل، انحراف مدل تقریبی و حل کامل بیشتر می-گردد بطوری که نتایج مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی در محاسبه اختلاط فقط در یک بازه مشخص از مقادیر زتاپتانسیل دیواره و پارامتر دیبای-هوکل دارای دقت مناسب هستند.

کلمات کلیدی

, ریزمخلوط گر, جریان الکترواسموتیک, مدل هلمهولتز
برای دانلود از شناسه و رمز عبور پرتال پویا استفاده کنید.

@inproceedings{paperid:1053171,
author = {فراهی نیا, علی رضا and جعفر جماعتی and نیازمند, حمید},
title = {مطالعه اختلاط در ریزمخلوط گرهای الکتروسموتیکی با حل معادلات ارنست-پلانک},
booktitle = {بیست و سومین همایش سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران، ISME2015},
year = {2015},
location = {تهران, ايران},
keywords = {ریزمخلوط گر، جریان الکترواسموتیک، مدل هلمهولتز اسمولوکوفسکی},
}

[Download]

%0 Conference Proceedings
%T مطالعه اختلاط در ریزمخلوط گرهای الکتروسموتیکی با حل معادلات ارنست-پلانک
%A فراهی نیا, علی رضا
%A جعفر جماعتی
%A نیازمند, حمید
%J بیست و سومین همایش سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران، ISME2015
%D 2015

[Download]