مدلسازی و بررسی تجربی عملکرد هندسه های مختلف میکروکانال های عریض و باریک در به-دام اندازی ذرات
محل انتشار: فصلنامه مدل سازی در مهندسی، دوره: 20، شماره: 68
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 174
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JME-20-68_009
تاریخ نمایه سازی: 1 مرداد 1401
چکیده مقاله:
در این مقاله به روشی ابداعی (شبه سه بعدی) موفق شدیم تاثیر همزمان نیروهای اینرسی و مگنوس را به منظور متمرکز سازی و به دام اندازی ذرات در کانال های مستقیم و عریض و باریک، شبیه سازی نماییم. همچنین هندسه های متفاوتی نسبت به کارهای پیشین برای استفاده در این نوع از ادوات بررسی شده است که پیش از این شبیه سازی نشده بود. شبیه سازی ها در محیط نرم افزار کامسول که مبتنی بر روش های المان محدود می باشد، صورت گرفته است و آزمایش ها با استفاده از میکروکانال های ساخته شده با روش لیتوگرافی و ماده ی PDMS و عکس برداری توسط میکروسکوپ نوری انجام شده است. استفاده از روش شبیه سازی شبه سه بعدی موجب شد زمان شبیه سازی ها ۸۸% کاهش یابد. نتایج نشان می دهد با افزایش قطر ذرات و عدد رینولدز جریان در میکروکانال ها، ذرات سریع تر به تعادل می رسند و با تغییر نسبت ابعادی کانال، موقعیت تعادلی ذرات تغییر می کنند و الگوهای تعادلی مختلفی مشاهده می شود. در کانال های عریض و باریک نیز افزایش قطر ذرات موجب افزایش بازدهی بدام اندازی کانال می شود. نتایج آزمایشگاهی نیز صحت نتایج شبیه سازی را مورد تایید قرار می دهد و ذرات ۱۹ میکرونی در بخش عریض کانال بدام افتاده درحالیکه ذرات ۱۰ میکرونی از آن خارج می شوند. اما افزایش دبی تنها تا رسیدن به بهینه ی آن یعنی ml/min ۳۵/۰ موجب افزایش بازده می شود و پس از آن افزایش دبی تاثیر مثبتی بر بازده ندارد. همچنین با تغییر هندسه ی بخش عریض از مستطیل به دایره، بازدهی به دام اندازی افزایش و به ۰.۸۶ رسید.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
هانیه حیدری
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
سید علی حسینی
گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
سید عباس سادات سکاک
گروه مکانیک. دانشکده فنی. دانشگاه بین المللی امام خمینی
علی رجب پور
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :