دوره 19، شماره 2 - ( 1397 )                   جلد 19 شماره 2 صفحات 483-490 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Zareei S, Jamshidian M, Sepehrirahnama S, Ziaei-Rad S. Three-Dimensional Finite Element Modeling of Particle Motion under the Influence of Acoustic Radiation Force in Microchannel. Modares Mechanical Engineering. 2019; 19 (2) :483-490
URL: http://journals.modares.ac.ir/article-15-19494-fa.html
زارعی سیدمصطفی، جمشیدیان مصطفی، سپهری‌رهنما شاهرخ، ضیایی راد سعید. مدل‌سازی سه‌بُعدی اجزای محدود حرکت ذره تحت اثر نیروی تابشی آکوستیکی در میکروکانال. مهندسی مکانیک مدرس. 1397; 19 (2) :483-490

URL: http://journals.modares.ac.ir/article-15-19494-fa.html


1- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران ، jamshidian@cc.iut.ac.ir
3- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی سنگاپور‌‌، کوئینزتون، سنگاپور
چکیده:   (482 مشاهده)
آکوستوفلویدیک، به‌معنی مطالعه آکوستیک در سیستم‌های میکروفلویدیک، بستر تجزیه و تحلیل بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی از جمله جداسازی ذرات، دسته‌بندی ذرات، تمیزکاری و اختلاط سیستم‌های چندفازی است. در پژوهش حاضر، یک مدل سه‌بُعدی اجزای محدود برای شبیه‌سازی حرکت ذرات تحت اثر نیروی تابشی آکوستیکی در میکروکانال‌های آکوستیکی توسعه داده شده و اندرکنش یک ذره معلق با موج رخداد در میکروکانال‌ بررسی شده است. با استفاده از روش اجزای محدود ابتدا میدان‌های مرتبه اول ناشی از اعمال موج ایستا محاسبه شده و سپس نیروی تابشی آکوستیکی توسط معادلات اغتشاشی مرتبه دوم به‌صورت مستقیم محاسبه شده است. نتایج شبیه‌سازی برای نیروی تابشی آکوستیکی ابتدا در مقایسه با حل تحلیلی در محدوده ریلی صحت‌سنجی شده و سپس برای خارج از این محدوده که حل تحلیلی صریحی برای آن موجود نیست بررسی شده است. علاوه بر این، حرکت شبه‌استاتیکی ذره تحت اثر موج آکوستیکی اعمالی در میکروکانال شبیه‌سازی شده است. برای شبیه‌سازی حرکت ذره، تنش آکوستیکی روی سطح ذره محاسبه شده و به‌عنوان ورودی به معادلات جریان آرام منتقل می‌شود. سپس نیروی درگ براساس تنش برشی ناشی از جریان حول ذره برآورد شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که سرعت ذره به موقعیت آن نسبت به گره موج در مرکز میکروکانال بستگی دارد. با نزدیک‌شدن ذره به مرکز میکروکانال سرعت آن کاهش یافته تا جایی که در مرکز میکروکانال متوقف می‌شود.
متن کامل [PDF 945 kb]   (263 دریافت)    

دریافت: ۱۳۹۷/۲/۷ | پذیرش: ۱۳۹۷/۸/۹ | انتشار: ۱۳۹۷/۱۱/۱۳

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول