در این مقاله پدیده‌ی اختلاط در جریان‌های ترکیبی الکترواسموتیک/فشار محرک برای سیال غیرنیوتونی در میکروکانال‌ با مانع مستطیلی و زتاپتانسیل غیرهمگن به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. رفتارغیر نیوتونی سیال با استفاده از قاعده توانی بر جریان اعمال می‌گردد. همچنین به منظور مدل‌سازی توزیع حاکم بر یون‌های الکتریکی در کانال و میدان حاکم بر پتانسیل الکتریکی، از معادله‌ی غیرخطی پواسون-بولتزمن بهره گرفته می‌شود. حل عددی معادلات حاکم بر انتقال مومنتوم، میدان الکتریکی و میدان غلظت با به کارگیری روش المان محدود صورت گرفته است. در تحلیل حاضر، تأثیر پارامترهای گرادیان فشار، شاخص رفتار رئولوژیکی سیال و همچنین تأثیر پارامترهای فیزیکی و هندسی موانع مستطیلی بر کیفیت اختلاط مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان داد که اعمال گرادیان فشار معکوس بر جریان، رفتار دیلاتنتی سیال و همچنین ارتفاع بیشتر موانع بر بهبود اختلاط درون کانال بسیار مؤثر هستند. همچنین مشخص شد که در حالتی که کانال دارای زتاپتانسیل ناهمگن باشد افزایش طول موانع راندمان اختلاط را به طور محسوسی افزایش می‌دهد. اما برای کانال با زتاپتانسیل همگن، افزایش طول مانع اثر اندکی بر راندمان اختلاط دارد.

واژه‌های کلیدی: اختلاط، جریان ترکیبی الکترواسموتیک/فشار-محرک، سیال غیرنیوتونی، مانع مستطیلی، زتاپتانسیل ناهمگن

متن کامل [PDF 1251 kb]   (6457 دریافت)