۱۵ نتیجه برای میکروکانال
رامیار مازوجی، افراسیاب رئیسی،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
چکیده- در این تحقیق هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان گازی درون یک میکروکانال به صورت عددی بررسی شده است. سرعت و دمای جریان ورودی به کانال یکنواخت است و شرط مرزی لغزش سرعت و پرش دما، با توجه به رژیم لغزشی جریان، روی دیواره کانال حاکم است. طول میکروکانال به اندازه¬ی کافی بلند در نظر گرفته¬شده تا در انتها شرط توسعه¬یافتگی هیدرودینامیکی و دمایی برقرار باشد. گسسته¬سازی معادلات حاکم بر مبنای حجم کنترل انجام شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده¬اند. اثرات پارامترهای مختلف، از جمله اتلاف لزجت، رقت، هدایت محوری و خزش بر انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج بیانگر آن است که مقادیر عدد ناسلت در میکروکانال¬ها با مقادیر آن در کانال¬های با ابعاد معمول متفاوت است. درنظر گرفتن اتلاف لزجت، سبب ایجاد پرش چشمگیری در عدد ناسلت موضعی می¬شود که مقدار پرش، مستقل از عدد برینکمن می¬باشد. افزایش رقت، انتقال حرارت را در دو جهت مخالف تحت تأثیر قرار می¬دهد. هم¬چنین اثر افزایش عدد پکله بر روی عدد ناسلت توسعه¬یافته ضعیف بوده درحالی¬که اثر رقت بر روی آن قوی و قابل ملاحظه بوده است.
محمد سلیمی گچویی، سید محسن پیغمبرزاده، سید حسن هاشم آبادی، علیرضا چعبی،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی اجباری آب خالص و نانوسیال آلومینا - آب با غلظت‌های حجمی ۵/۰% و ۱% درون یک گرمازدای میکروکانال به صورت تجربی بررسی شد. این گرمازدای میکروکانال، دارای ۱۷ کانال موازی با سطح مقطع مستطیل شکل به عرض µm ۴۰۰، ارتفاع µm ۵۶۰ و طول mm۵۰ می‌باشد. آزمایش‌ها در محدوده رینولدز ۶۰۰ تا ۱۸۰۰ و همچنین در شرایط شار حرارتی ثابت (W/cm۲ ۱۹) صورت گرفت. مطالعات پایداری نشان داد نانوسیال آلومینا - آب در ۳pH = به مدت ۳ ساعت در یک حمام ارتعاش دهنده مافوق صوت، بیشترین مدت زمان پایداری را نشان می‌دهند. تغییرات دمای سطح میکروکانال، دمای سیال در ناحیه ورودی میکروکانال، ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیال و آب خالص و ضریب اصطکاک آنها به صورت آزمایشگاهی اندازه‌گیری شد. همچنین مقایسه بین عدد ناسلت متوسط نانوسیال با روابط موجود انتقال حرارت جابجایی انجام گردید. نتایج نشان می‌دهد که انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال نسبت به آب خالص افزایش قابل توجهی از خود نشان می دهد. به طوریکه بیشترین مقدار افزایش ضریب انتقال حرارت متوسط برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت ۵/۰% حدود ۸/۳۲% و برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت ۱% حدود ۷/۴۹% نسبت به آب خالص می‌باشد. همچنین مشخص شد که با افزایش عدد رینولدز و همچنین کسر حجمی نانوذره ضریب انتقال حرارت افزایش می‌یابد.
مرتضی علیزاده، محمد طیبی رهنی، محمد افتخاری یزدی،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
امولسیون در اثر ترکیب دو سیال مخلوط نشدنی یک تکنیک نو برای تولید قطره‌های منفرد جداشونده می باشد. هدف این تحقیق استفاده از قابلیت روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی جریان های دوفازی در میکروکانال ها جهت دستیابی به فرایند امولسیون می باشد. برای این منظور در این مقاله از مدل تابع مشخصه آقای هی برای شبیه سازی تشکیل قطره در فرایند امولسیون در میکروکانال کو-فلوئینگ که دارای هندسه ای پیچیده و با سه ورودی می باشد، استفاده شده است. این شبیه سازی به منظور بررسی مکانیزم تولید قطره تحت رژیم های جریان چکه کردن و جتی و حالت انتقال بین این دو رژیم صورت گرفته است. از مدل تابع مشخصه که مدلی جدید جهت بررسی جریان های دوفازی می باشد، برای ردیابی حرکت مرز مشترک بین دو سیال مخلوط نشدنی استفاده شده است. دقت مدل مورد نظر توسط تست های معروف نوسانات قطره مربعی و برخورد دو قطره ساکن مورد امتحان قرار گرفته است. دراین مقاله فرایند تشکیل قطره توسط اعداد بی بعد مویینگی و نسبت سرعت بین دو فاز مورد بررسی قرار گرفته است. عدد مویینگی که نسبت بین نیروی ویسکوزیته و نیروی کشش سطحی می باشد، یکی از مهم ترین اعداد بی بعد در تعیین خواص جریان سیال در میکروکانال ها می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که رژیم های مختلف چکه کردن، جت نازک و جت پهن نسبت به نتایج آزمایشگاهی متناظر دارای مطابقت خوبی است که بیانگر دقت و پایداری مدل تابع مشخصه برای شبیه سازی این نوع از جریان ها می باشد..
احمدرضا رحمتی، حسین خراسانی‌زاده، محمدرضا عرب‌یار محمدی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
چکیده در کار حاضر جریان گازی با نادسن خروجی ۰,۲ تحت تاثیر میدان مغناطیسی در یک میکروکانال که با گرادیان فشار تحریک شده مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اثر تغییرات پارامترهای میدان مغناطیسی شامل قدرت و طول با اعمال سرعت لغزشی در دیواره‌های میکروکانال به‌صورت عددی شبیه‌سازی شده است. مدل هندسی جریان، یک مجرای مسطح دوبعدی با عرض ثابت در طول میکروکانال بوده و جریان مورد نظر پایدار و آرام فرض شده است. معادلات حاکم بر میدان جریان و میدان مغناطیسی به‌روش شبکه بولتزمن و به‌طور همزمان حل شده و تغییرات سرعت، فشار، نیروی لورنتس و مولفه القایی میدان مغناطیسی مورد بحث قرار گرفته است. ویژگی این تحقیق، متغیر بودن پارامترهایی مانند عدد نادسن و نیروهای حجمی در طول میکروکانال است. از طرف دیگر، با استفاده از دقت مرتبه دو در محاسبه سرعت لغزشی، نتایج با بهبود قابل توجهی به روابط تحلیلی نزدیک شده و با تعیین مناسب پارامتر زمان آرامش، خطای منحنی انحراف فشار نسبت به مطالعات گذشته کاهش می‌یابد. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می-دهد که با کاهش طول میدان مغناطیسی اعمالی به ۴۰% میانی میکروکانال، رفتار مولفه محوری نیروی مغناطیسی به توزیع M شکل تبدیل شده و شیب فشار در ناحیه اثر میدان افزایش یافته و نقطه بیشینه انحراف فشار در طول کانال جابه‌جا می‌شود. از طرفی سرعت در دیواره، در این ناحیه، دارای رفتاری متفاوت از سرعت در مرکز کانال است.
حسین خراسانی زاده، مجتبی سپهرنیا،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در مطالعاتی که تاکنون در رابطه با چاه گرمایی میکروکانالی انجام شده‌اند اثر آرایش‌های مختلف ورود و خروج جریان بر عملکرد چاه گرمایی متخلخل برای هیچ هندسه‌ای بررسی نشده‌است. در این تحقیق اثر استفاده از چهار آرایش مختلف ورودی و خروجی بر خنک‌کاری یک تراشه الکترونیکی با استفاده از چاه‌گرمایی میکروکانالی ذوزنقه‌ای شکل، شامل میکروکانال‌هایی ذوزنقه‌ای و متخلخل با ضریب تخلخل ۰,۸۸، به صورت سهبعدی و عددی بررسی شده‌است. بدین منظور جابجایی اجباری و آرام آب در میکروکانالها و هدایت در قسمت‌های جامد چاه با اعمال شار حرارتی ثابت ۱۵۰ کیلووات بر متر مربع به کف چاه‌گرمایی به روش حجم محدود و با استفاده از کد تجاری انسیس-سی اف اکس شبیه‌سازی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که آرایش‌های A و B، که در آنها ورودی و خروجی در راستای جریان عبوری از میکروکانالها است، در مقایسه با آرایش‌های C و D، که در آنها ورودی و خروجی در جنبین قرار دارند، از نظر انتقال حرارت دارای عملکرد بهتر، مقاومت حرارتی پایین‌تر و توزیع دمای یکنواخت‌تر در قسمت کف چاه‌گرمایی هستند. بطور کلی استفاده از محیط متخلخل در کاهش دمای کف چاه‌گرمایی موثر است و در این خصوص آرایش D عملکرد بهتری دارد. در مجموع با در نظر گرفتن توأم اثر مثبت استفاده از محیط متخلخل در افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی و اثر منفی آن در افزایش قدرت مورد نیاز پمپاژ آرایش A بهترین عملکرد را دارد.
اسعد علیزاده، عبدالرحمان دادوند، مهدی بخشان،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، حرکت یک غشاء ارتجاعی و نیز اندرکنش هیدرودینامیکی چند غشاء در یک میکروکانال با توسعه یک کد کامپیوتری به زبان C شبیه‌سازی می‌گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال- جامد از روش مرز غوطه‌ور استفاده می‌شود. غشاها به صورت مرزهای انعطاف‌پذیر غوطه‌ور در جریان سیال در نظر گرفته می‌شوند. ابتدا یک غشاء با سفتی بالا به شکل مقعرالطرفین در نظر گرفته می‌شود. این غشاء به دلیل سفت بودن، از خود حرکت غلت خوردن نشان می‌دهد و جابجایی عرضی آن با نوسان همراه خواهد بود. سپس، اثرات موقعیت اولیه یک غشاء به شکل دایره بر تغییر شکل، سرعت و جابه‌جایی عرضی آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. دیده شد که با نزدیک شدن موقعیت اولیه غشاء به مرکز میکروکانال، جابجایی عرضی و مؤلفه قائم سرعت آن کاهش یافته و مؤلفه افقی سرعت آن افزایش می‌یابد. در انتها، حرکت همزمان چند غشاء در یک میکروکانال و برهمکنش آنها با یکدیگر و با جریان تحلیل می‌گردد. غشاها با هم برخورد نداشته و بنابراین مکانیزم برخورد مدل نشده است. مشاهده شد که غشای بالادست جریان، بیشترین تغییر شکل را دارد و نیروی بیشتری از طرف سیال به آن وارد می‌شود. همچنین، حضور همزمان چند غشاء باعث کندتر شدن سرعت جریان خواهد شد. نتایج عددی حاضر تطابق خوبی با نتایج معتبر عددی موجود دارد.
سجاد قنبری، محمد سفید، رحیم شمس‌الدینی،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، اختلاط دو سیال تراکم‌ناپذیر مخلوط‌شونده با چگالی و لزجت متفاوت، در یک میکروکانال دو بعدی مجهز به همزن (پره) نوسان‌کننده، در فرکانس‌های تحریک‌کننده مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود اینکه اکثر مطالعات صورت گرفته در زمینه اختلاط، به بررسی عملکرد یک مخلوط‌کننده، با هدف اختلاط دو سیال کاملاً یکسان پرداخته‌اند می‌توان گفت که اختلاط دو سیال زمانی مفهوم پیدا می‌کند که دو سیال مخلوط‌شونده دارای نایکنواختی از قبیل دما، غلظت و یا خواص متفاوت نسبت به هم باشند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر تفاوت در خواص دو سیال حل‌شونده، بر عملکرد مخلوط‌کننده و میزان اختلاط است. شبیه‌سازی در عدد رینولدز ۵۰ و عدد اشمیت ۱۰، در محدوده‌ی عدد استروهال بین ۰,۱ تا ۱ با روش حجم محدود مبتنی بر المان، توسط کد تجاری CFX صورت گرفته است. عملکرد مخلوط‌کننده در سه حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت: اختلاط دو سیال یکسان، اختلاط دو سیال با چگالی متفاوت و اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که یکسان نبودن خواص دو سیال، منجر به تغییر عملکرد مخلوط‌کننده می‌گردد، و در هر یک از حالات بررسی شده مخلوط‌کننده عملکرد متفاوتی دارد. در حالتی که لزجت و چگالی دو سیال متفاوت باشد علاوه بر اینکه سیال‌ها تمایل کمتری به مخلوط‌شدن نشان می‌دهند، مشاهده می‌شود عدد استروهال تأثیر کمتری بر تغییر شاخص اختلاط دارد بیشینه‌ی تغییرات شاخص اختلاط در حالت چگالی و لزجت متفاوت به ترتیب ۵۴.۰۱ و ۵۱.۱۵ درصد می‌باشد در صورتی که این مقدار برای دو سیال یکسان به ۵۷۷.۹۴ درصد می‌رسد.
کیوان قلاح، محمد طیبی رهنی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، جریان دوفازی مخلوط نشدنی در یک میکروکانال دوبعدی تی-شکل معمولی و اصلاح شده بصورت عددی مطالعه شده است.برای این منظور، از روش شبکه بولتزمن بامدل شبه-پتانسیل استفاده شده است. دقت مدل مورد نظر توسط آزمایش لاپلاس، زاویه تماس قطره و فرآیند تشکیل قطره در یک میکروکانال تی‌شکل معمولی مورد امتحان قرار گرفته است. مقایسه بین نتایج مشخص می‌کند که نتایج حاضر توافق خوبی با نتایج عددی و آزمایشگاهی محققان پیشین دارد. در این تحقیق اثر تغییرات پارامترهای گوناگون از جمله عدد کاپیلاری، نسبت دبی، نسبت پهنای دو فاز و زاویه تماس بین قطره و سطح جامدروی پهنای قطره و فاصله مابین قطرات با جزئیات برای میکروکانال تی‌شکل معمولیبررسی شده است. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که با انجام اصلاحی ساده روی یک میکروکانال تی‌شکل معمولی نشان داده می‌شود که تحت شرایط یکسان، میکروکانال تی‌شکل اصلاح‌شدهقطرات با اندازه‌های کوچکتر و با فاصله مابین قطرات کمتری را نسبت به میکروکانال تی‌شکل معمولی تولید می‌کند. از طرفی، این تحقیق مشخص می‌کند کهجریان‌های چندفازی در تجهیزات میکروکانال حتی به تغییرات کوچک در هندسه کانال به شدت حساس می‌باشند. همچنین، روش شبکه بولتزمن با مدل شبه‌پتانسیل در شبیه‌سازی تشکیل قطره در میکروکانل‌ها مناسب می‌باشد.
حسین خراسانی زاده، مجتبی سپهرنیا، رضا صادقی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این تحقیق عددی جریان آرام نانوسیال، انتقال حرارت و سایر مشخصه‌های عملکردی یک چاه‌گرمایی، شامل هفت میکروکانال با مقطع مثلث متساوی‌الساقین، با لحاظ نمودن هدایت در قسمت‌های جامد به صورت سهبعدی بررسی شده‌است. دو آرایش ورود و خروج افقی (آرایش I) و ورود و خروج عمودی (آرایش U) در نظر گرفته شده‌اند و شبیه‌سازی‌ها برای شار‌حرارتی ثابت ۱۲۵ کیلووات بر مترمربع ورودی به کف چاه حرارتی انجام شده‌اند. در مطالعات پیشین مربوط به اثر آرایش ورود و خروج از جریان آب در میکروکانال‌های مستطیلی استفاده شده‌است، ولی در این تحقیق از جریان نانوسیال آب-اکسید مس با کسر حجمی‌های از صفر تا ۴ درصد در میکروکانال مثلثی استفاده شده‌است. همچنین خواص ترموفیزیکی نانوسیال با دما متغیر لحاظ شده‌اند و اثر حرکت براونی نانوذرات لحاظ و اهمیت استفاده از نانوسیال و در نظرگرفتن حرکت براونی مطالعه شده‌است. نتایج نشان می‌دهد برای هر دو آرایش با افزایش افت فشار عملکرد چاه‌گرمایی از نظر انتقال حرارت، مقاومت حرارتی و توزیع یکنواخت دما در کف چاه‌گرمایی بهبود می‌یابد. همچنین برای هر دو آرایش، افزایش کسر حجمی تا ۲ درصد منجر به بهبود عملکرد حرارتی می‌شود، اما افزایش بیشتر آن منجر به افزایش مقاومت حرارتی و غیریکنواختی بیشتر دما در کف چاه‌گرمایی و ثابت ماندن ناسلت می‌شود. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج مطالعات پیشین در خصوص نقش آرایش ورود و خروج نشان می‌دهد که عملکرد حرارتی علاوه بر آرایش ورود و خروج به شکل و هندسه میکروکانالها وابسته است و برای چاه گرمایی این تحقیق عملکرد آرایش I بهتر از آرایش U است.
حمیدرضا ارمگان، روح اله رفعی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مطالعه، عملکرد میکروکانال چاه گرمایی با دیواره‌های فوق آب‌گریز برای نسبت‌های مختلف همگرایی دیواره‌های کانال مقایسه شده است. بدین منظور، معادلات سهبعدی ناویر-استوکس و معادله‌ی انرژی با شرایط مرزی لغزش سرعت و پرش دما با روش حجم محدود حل می‌شوند. سپس برای یک توان پمپاژ ثابت، به بررسی تغییرات مقاومت حرارتی چاه گرمایی با تغییر تعداد کانال و ضرایب همگرایی عرضی و ارتفاع کانال، پرداخته می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در صورت استفاده از دیواره‌های فوق آب‌گریز، نسبت بهینه همگرایی عرضی کانال، بزرگ‌تر از حالتی است که از دیواره‌های آب‌دوست استفاده شود. در صورت لغزش مایع بر روی دیواره، تأثیر تعداد میکروکانالها بر عملکرد چاه گرمایی افزایش می‌یابد. این موضوع کاهش اثر همگرایی عرضی کانال را به دنبال خواهد داشت. همچنین مشخص شده است که در صورت استفاده از دیواره‌های فوق آب‌گریز، تعداد بهینه‌ی کانال‌ها افزایش می‌یابد، تا با کاهش کوچک‌ترین بعد کانال، به افزایش اثر لغزش سطحی کمک کند. درنهایت، نشان داده شده است که برای توان پمپاژ ۰,۰۵ وات، استفاده از چاه گرمایی با میکروکانال‌های همگرا و فوق آب‌گریز، در مقایسه با میکروکانال‌های مرسوم، کاهش ۲۸ درصدی مقاومت حرارتی کلی را به همراه خواهد داشت. درواقع افزایش دبی جریان به‌واسطه‌ی استفاده از کانال‌های همگرا با دیواره‌های فوق آب‌گریز بر اثر نامطلوب پرش دمایی بر انتقال حرارت غلبه کرده و بهبود قابل‌توجه عملکرد چاه گرمایی را به دنبال خواهد داشت.
سیدمصطفی زارعی، مصطفی جمشیدیان، شاهرخ سپهری‌رهنما، سعید ضیایی راد،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
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.
نیما شیخی‌زاد، محمد کلته،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در مطالعه حاضر، میدان جریان الکترواسموزی و فشاری نانوسیال در پتانسیل سطح همگن در میکروکانال با اعمال معادله پواسون- بولتزمن و فرض جریان دوبُعدی، آرام، تراکم‌ناپذیر و پایا بررسی شده است. توزیع نانوذرات در سیال پایه به‌شکل همگن در نظر گرفته شده و در نتیجه جریان نانوسیال به‌شکل تک‌فاز است. در این مدل‌سازی نانوسیال از مدل پاتل استفاده شده که در آن وابستگی ضریب هدایت حرارتی به دما لحاظ شده است. به‌منظور تایید صحت حل عددی، نتایج حاصل با حل تحلیلی موجود برای هر بخش مقایسه شده و مطابقت خوبی به دست آمده است. سپس در ادامه، تاثیر پارامترهایی از قبیل درصد مولار یون، کسر حجمی و قطر نانوذرات روی جریان سیال و انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با ثابت‌نگه‌داشتن میدان الکتریکی و افزایش گرادیان فشار، عدد ناسلت موضعی کاهش و با ثابت‌نگه‌داشتن گرادیان فشار و افزایش میدان الکتریکی، عدد ناسلت افزایش می‌یابد. عدد ناسلت متوسط برای قطر نانوذرات ۱۰۰، ۱۱۰ و ۱۲۰نانومتر به‌ترتیب ۴۵، ۳۵ و ۲۵% افزایش پیدا می‌کند. زمانی که ۰/۰۵=r باشد، با افزایش غلظت یون از ۴-۱۰ تا ۲-۱۰ عدد ناسلت متوسط به اندازه ۱۰% افزایش می‌یابد. همچنین می‌توان با انتخاب زاویه فاز مناسب برای محرک‌های متناوب الکتریکی و فشاری، میزان و جهت سرعت و شکل تقعر پروفیل سرعت را کنترل نمود.
مرتضی خیاط، مائده محبی،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
هدف از این تحقیق، بررسی تجربی اثر نشست نانوذرات روی سطح جوشش در حضور میکروکانال‌های تغذیه‌کننده، بر مشخصه‌های انتقال حرارت جوشش استخری می‌باشد. در این مطالعه تجربی، از سطوح جوشش مسی شامل سطح دایروی صیقلی و میکروکانال‌های مستطیلی و ذوزنقه‌ای استفاده شده است. میکروکانالها شامل کانال‌های فرعی تغذیه‌کننده عمود بر کانال اصلی می‌باشند که باعث افزایش سطح جوشش و تفکیک مسیر سیال سرد پایین‌رونده و حباب‌های داغ بالارونده می‌شوند. آزمایشات جوشش هسته‌ای روی سطوح میکروکانال‌شده، در حضور نانو سیال هیبریدی شامل ۷۰درصد اکسید تیتانیوم و ۳۰درصد نانولوله کربنی چند جداره اصلاح‌شده با پایه OH و در غلظت‌های حجمی ۰/۱ و ۰/۵درصد، با سیال پایه آب یون‌زدایی‌شده انجام گرفته‌اند. نتایج آزمایشات جوشش نانو سیالات روی هر دو سطح میکروکانال‌شده نشان می‌دهند با افزایش غلظت، شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت بهبود یافته و بیشترین افزایش در شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت، مربوط به نانوسیال هیبریدی با غلظت حجمی ۰/۵درصد روی سطح با میکروکانال‌های ذوزنقه‌ای به ترتیب به میزان ۶۴/۶۴ و ۳۴۴/۷۶درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس می‌باشد. همچنین در جوشش آب خالص بر سطوح نشست‌یافته توسط نانوذرات، بیشترین افزایش شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت به ترتیب مربوط به سطح با میکرو کانال‌های ذوزنقه‌ای نشست‌یافته ۰/۱ و ۰/۵درصد حجمی، به مقدار ۱۲۰/۱۶ و ۱۴۹/۴درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس می‌باشد.
فرهاد صادق‌مغانلو، المیرا غضنفری‌ججین، محمد وجدی‌حکم‌آباد، شاپور جعفرقلی‌نژاد،
دوره ۲۰، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
مطالعه رفتار سیال در مقیاس میکرو، با نام مایکروفلوئیدیک شناخته می‌شود که در بسیاری از زمینه‌های علمی مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، تولید قطره در یک میکروکانال به‌صورت عددی و تجربی بررسی شده است. دو میکروکانال به روش لیتوگرافی نرم ساخته شدند و نتایج مربوط به تولید قطره در آنها مقایسه شد. با استفاده از دو سیال غیرقابل امتزاج آب (سیال پراکنده) و روغن (سیال پیوسته) و در نسبت‌های مختلف جریان، فرآیند تشکیل قطره بررسی شد. تصاویر حاصل از مراحل تشکیل و عبور قطرات در میکروکانالها با استفاده از روش پردازش تصویر تحلیل شد. نتایج حاصل نشان دادند که با افزایش نسبت دبی سیال پراکنده به سیال پیوسته، ضمن افزایش سایز قطرات، فاصله تشکیل قطرات (فاصله بین قطرات تولیدشده) افزایش یافته و فرکانس تولید قطرات کاهش می‌یابد. همچنین هندسه جدید پیشنهادشده منجر به تولید قطراتی ریزتر با فرکانس تولید بیشتر می‌شود. با توجه به تغییرات در دبی جریان سیالات مورد بررسی، در هندسه پایه قطر قطرات بین ۱۱۷ تا ۷۰۰میکرومتر و در هندسه پیشنهادی بین ۴۶ تا ۴۶۶میکرومتر است. در هندسه پیشنهادشده علاوه بر کاهش در اندازه قطرات تولیدی فرکانس تولید نیز افزایش می‌یابد.
علیرضا بارانی، پیمان مصدق، شقایق حق جوی جوانمرد، شاهرخ سپهری رهنما،
دوره ۲۱، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۰ )
چکیده
امروزه تحقیقات در استفاده از میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی در جداسازی میکروذرات و سلول‌ها رو به گسترش است. برای استفاده بهینه از انرژی صوتی، این میکروکانالها باید از نظر ابعادی به درستی طراحی و ساخته شود. در این مقاله نحوه طراحی و ساخت میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی شرح داده شده و در ادامه یک میکروکانال آکوستوفلویدیکی فلزی دو گره‌ای طراحی و ساخته شده است. به منظور ارائه روشی ارزان و قابل اعتماد، این میکروکانال از جنس آلومینیوم و با ماشین فرز CNC سه محور ساخته شد. سپس به منظور بررسی عملکرد میکروکانال از نظر آکوستوفلویدیکی، آزمایش‌هایی برای بررسی قابلیت آن در آوردن ذرات شناور در خون انسان (مانند گلبول‌های سفید و قرمز) و سلول‌های BT-۲۰ محلول در PBS به محل گره‌های موج انجام شد و نشان داده شد که روش طراحی و ساخت بکار گرفته شده مناسب برای میکروکانال‌های آکوستوفلویدیکی است. همچنین از آنجا که استهلاک امواج صوتی در میکروکانال، موجب افزایش دمای سیال و آسیب به سلول‌ها می‌شود، افزایش دما در این میکروکانال بررسی و نشان داده شد که طراحی صحیح و استفاده از فلزات با ضریب انتقال حرارت بالا در ساخت میکروکانال می‌تواند از افزایش دما به مقداری که سلول‌ها آسیب ببینند جلوگیری کند.
