جستجو در مقالات منتشر شده
۳ نتیجه برای فراهی نیا
جعفر جماعتی، علی رضا فراهی نیا، حمید نیازمند،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله مدل‌سازی عددی جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای با خواص سطحی ناهمگن به دو روش انجام شده است. برای مدل سازی کامل این جریان ها، معادلات به هم مرتبط ناویر-استوکس، ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن به ترتیب برای جریان، انتقال بارهای الکتریکی و توزیع میدان الکتریکی حل می شوند. حل عددی این معادلات برای ریزمجراهای ناهمگن پیچیده و دشوار است. به همین دلیل مدل های ساده و تقریبی مانند مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز برای حل این جریان ها پیشنهاد شده است که در آن به جای حل معادلات ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن، اثرات میدان الکتریکی بر حرکت سیال توسط اعمال سرعت لغزشی مناسب در دیواره ی ریزمـجرا مدل می شود. میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن می تواند پیچیده و دارای نواحی چرخشی باشد که برای ایجاد اختلاط بسیار ایده آل است. بنابراین در این مقاله ریزمجراهایی طرح و بررسی شده اند که بتوانند به عنوان ریزمخلوط گر در کاربردهای اختلاطی مورد استفاده قرار گیرند. برای ریزمخلوط گرهای طراحی شده در این مقاله علاوه بر اینکه حل دقیق معادلات جریان الکترواسموتیک انجام شده است، نتایج مربوط به مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز به دست آمده است تا کارایی و دقت این مدل تقریبی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج این مطالعه می تواند برای مدل سازی میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن مورد استفاده قرار گیرد.
جعفر جماعتی، علی رضا فراهی نیا، حمید نیازمند،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله اختلاط درون ریزمخلوطگرها تحت اثرات الکتروکنتیکی به صورت عددی مطالعه شده است. ریزمخلوطگر مورد مطالعه یک ریزمجرای تخت با خواص ناهمگن در دیواره می باشد که جریان الکترواسموتیک از آن عبور می کند. برای مدل سازی کامل این مسئله، معادلات به هم مرتبط ناویر-استوکس، ارنست-پلانک ، پواسان-بولتزمن و معادله غلظت به ترتیب برای حرکت سیال، بارهای الکتریکی، توزیع میدان الکتریکی و غلظت حل می شوند. حل عددی این معادلات برای ریزمجراهای با زتاپتانسیل غیریکنواخت پیچیده و دشوار است. به همین دلیل مدل های ساده و تقریبی مانند مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز برای حل این جریان ها پیشنهاد شده است که بیشتر برای ریزمجراهای با خواص همگن معتبر هستند. اعتبار مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی برای پیش بینی میدان های جریان دوبعدی به خوبی ارزیابی شده اما دقت آن برای میدان غلظت و راندمان اختلاط کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله اختلاط ناشی از جریان الکترواسموتیک درون ریزمجرای ناهمگن با استفاده از معادلات ارنست-پلانک و نیز با استفاده از مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی به دست آمده و دقت مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. مقایسه نتایج دو مدل نشان می دهد که در شرایط مناسب مدل تقریبی می تواند با دقت قابل قبولی راندمان اختلاط را در طول ریزمخلوط گر پیش بینی نماید.
جعفر جماعتی، علی رضا فراهی نیا، حمید نیازمند،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله شبیه سازی عددی جریان الکترواسموتیک درون ریزجریان های ناهمگن با استفاده از مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی ارائه شده است که در آن اثر نیروی میدان الکتریکی بر سیال با سرعت لغزشی در دیواره ی ریزمـجرا جایگزین می شود. با حل معادله غلظت در این جریان ها، چگونگی فرآیند اختلاط در ریزمجراهای دارای زتاپتانسیل ناهمگن روی دیواره، به صورت کیفی و کمی بررسی شده است. مطالعه انجام شده نشان می دهد که با ترکیب دو جریان الکترواسموتیک و فشار-محرک در یک ریزمجرا و تنظیم مناسب تکه های ناهمگنی بار، به سادگی می توان یک ریزمخلوط گر الکترواسموتیکی با اختلاط قابل تنظیم طراحی نمود. رفتار چنین ریزمخلوط گرهایی تحت تاثیر نحوه آرایش زتاپتانسیل و نیز مقدار اختلاف فشار اعمالی است. در این مقاله برای تحلیل جامع اختلاط، علاوه بر معیار رایج راندمان اختلاط، دو معیار جدید راندمان نسبی اختلاط و ظرفیت اختلاطی مورد معرفی قرار گرفته اند. با استفاده از این شاخصه ها معلوم شد که در اختلاف فشارهای اندک و یا خیلی زیاد وجود تکه های ناهمگنی بار روی دیواره های ریزمجرا اثر قابل ملاحظه ای بر بهبود اختلاط ندارد. بنابراین عملکرد ریزمخلوط گرهای با جریان ترکیبی الکترواسموتیک و فشار-محرک دارای یک نقطه بهینه است. بعلاوه مشاهده شد که میزان نامتقارنی توزیع بار در مقایسه با میزان اندازه بار، اثر جدی تری بر عملکرد اختلاطی ریزمخلوط گر دارد. این امر تضمین می کند که اختلاط مناسب حتی با استفاده از سطوح دارای زتاپتانسیل معمولی حاصل شود.
