مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل اثرات پارامترهای هندسی و عملکردی یک میکروپمپ لزجتی با رویکرد کمینه‌سازی تولید آنتروپی به روش لتیس-بولتزمن

نویسندگان
دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
در مقاله حاضر یک مطالعه عددی برای تحلیل اثرات پارامترهای هندسی و عملکردی یک میکروپمپ لزجتی با رویکرد کمینه-سازی تولید آنتروپی به روش لتیس-بولتزمن انجام شده است. در بررسی تاثیر تغییر همزمان پارامتر هندسی L و عملکردی *P∆ مشخص شد که در تمامی *P∆های بررسی شده، دو محدوده L=1.2 - 1.6 و L=4.4 - 4.8 به عنوان محدوده‌های بهینه از دیدگاه تولید آنتروپی و از طرف دیگر محدوده‌های L=1.1 – 1.6 و L= 4.4 – 4.9 نیز از دیدگاه کمینه توان مصرفی روتورها به عنوان محدوده‌های بهینه مطرح شدند. با توجه به هم‌پوشانی کامل محدوده‌های بهینه‌ی کمینه تولید آنتروپی با دیدگاه کمینه توان مصرفی، می‌توان همان محدوده‌های ذکر شده از دیدگاه کمینه تولید آنتروپی را به عنوان بهینه‌ترین محدوده‌ها انتخاب نمود. نتایج تاثیر تغییر همزمان پارامتر هندسی L و عملکردی Re نشان داد که در تمامی Reهای بررسی شده، دو محدوده L= 1.1 - 1.5 و L=4.5 - 4.9 به عنوان محدوده‌های بهینه از دیدگاه تولید آنتروپی و محدوده‌های L=1.2 - 1.6 و L=4.4 - 4.8 نیز از دیدگاه کمینه توان مصرفی به عنوان محدوده‌های بهینه مطرح می‌باشند. بنابراین محدوده مشترک این دو دیدگاه یعنی L= 1.2 - 1.5 و L=4.5 - 4.8 می‌تواند به عنوان بهینه‌ترین محدوده انتخاب گردد. در رابطه با تاثیر تغییر همزمان پارامتر هندسی ε و پارامترهای عملکردی *P∆ و Re معین شد که در تمامی Reها و *P∆های بررسی شده، محدوده ε=0.1-0.5 به عنوان محدوده‌ بهینه از دیدگاه کمینه تولید آنتروپی و نیز توان مصرفی روتورها انتخاب می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of Effects of Geometrical and Operational Parameters of Viscous Micropump with the Approach to Entropy Generation Minimization by LBM

نویسندگان English

Hojjat Khozeymeh-Nezhad
Hamid Niazmand
Ferdowsi university of mashhad
چکیده English

In present paper, a numerical study is performed for analysis of effects of geometrical and operational parameters of viscous micropump with the approach to Entropy Generation Minimization by Lattice Boltzmann Method. In study of effect of change in the geometric parameter L and operational parameters ∆P*, it was found that in all ∆P*s, two range of L=1.2 - 1.6 and L=4.4 - 4.8 at EGM viewpoint and two range of L=1.1 - 1.6 and L=4.4 - 4.9 at the minimum power of rotors viewpoint are introduced as optimum ranges. Due to the full overlap of optimum ranges at the EGM viewpoint with the minimum power of rotors viewpoint, the same range mentioned in the EGM viewpoint is selected as the optimal range. Results of the effect of change in the geometric parameter L and operational parameters Re showed that in all Res, two range of L=1.1 - 1.5 and L=4.5 - 4.9 at the EGM viewpoint and two range of L=1.2 - 1.6 and L=4.4 - 4.8 at the minimum power of rotors viewpoint are introduced as optimum ranges. Therefore, the common range of these viewpoint namely L=1.2 - 1.5 and L=4.5 - 4.8 can be selected as the most optimal range. Regarding the effect of change in the geometric parameter ε and operational parameters Re and ∆P* is determined in all Res and ∆P*s, the range of ε = 0.1 – 0.5 is selected as optimum range in the EGM viewpoint and the minimum power of rotors viewpoint.

کلیدواژه‌ها English

Viscous micropump
Geometrical and Operational Parameters
Circular Rotor
Entropy Generation Minimization
Lattice Boltzmann Method