Alizadeh A, Mirbozorgi S A. The analysis of thermal effects on the electro-osmotic flow in a microchannel with the Lattice Boltzmann method. Modares Mechanical Engineering 2012; 12 (3) :68-80
URL:
http://mme.modares.ac.ir/article-15-1124-fa.html
۱- دانش آموخته کارشناسی ارشد
۲- استادیار گروه مکانیک / دانشگاه بیرجند
چکیده: (۷۰۵۰ مشاهده)
در این مقاله اثرات دمای سیال ورودی روی طرح جریان الکترواسمتیک درون یک ریزمجرای تخت با دیواره¬های دما ثابت توسط حل معادلات حاکم به روش لتیس بولتزمن تحلیل شده است. هدف اصلی این مطالعه جستجوی اثرات تغییر دما بر توزیع یون¬ها و به تبع آن، پتانسیل الکتریکی داخلی و میدان سرعت سیال می¬باشد. برای آنکه بتوان از معادله توزیع یون بولتزمن استفاده نمود از دمای میانگین کاسه¬ای برای هر مقطع از ریزمجرا استفاده گردیده است. در روش لتیس بولتزمن بکار رفته، از مدل ال.بی.جی.کی(LBGK) برای مدلسازی تابع برخورد معادله بولترمن و از شرایط مرزی زو- هی برای میدان سرعت استفاده شده است. از مدل وانگ برای حل معادله پواسون- بولتزمن و از مدل هی- چن برای حل معادله انرژی استفاده شده است. نتایج نشان می¬دهند که با افزایش اختلاف دمای سیال ورودی و دمای دیواره¬ها میزان دبی جریان الکترواسمتیک افزایش می¬یابد. همچنین مشاهده شد که با کاهش پتانسیل الکتریکی خارجی، افزایش اختلاف دما و کاهش ضخامت لایه دو گانه الکتریکی، در ناحیه وروردی ریزمجرا، منطقه¬ای با جریان بازگشتی تشکیل می¬شود که می¬تواند به منظور کنترل طرح جریان داخلی موثر واقع شود.
دریافت: 1390/10/26 | پذیرش: 1391/2/24 | انتشار: 1391/6/20