پديد آورنده :
جافري، آيدين
عنوان :
بررسي اختلاط تركيب جريان الكترواسموتيك - فشار محرك در يك ميكرو كانال حلقوي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، ۸۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابراهيم شيراني
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه‌ور
توصيفگر ها :
الكترواسموتيك , ميكرو كانال , ميدان الكتريكي , ريزمخلوط گر
استاد داور :
علي‌اكبر عالم رجبي، محسن ثقفيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/09
چكيده فارسي :
چكيده در سالهاي اخير با پيشرفتهاي صورت گرفته در فناوري ساخت سيستمهاي ميكرو استفاده از اين سيستمها رشد چشمگيري يافته است از طرفي كاربرد الكترواسموتيك بهعنوان ابزاري براي ايجاد جريان و بهبود اختالط در ميكروكانالها رو به گسترش است پديده اختالط ازجمله پديدههايي ميباشد كه به داليلي ازجمله پايين بودن عدد رينولدز جريان حاكم جريان اليهاي در ميكروكانالها وقوع آن بهطور كامل صورت نميگيرد و درنتيجه نياز به كاربرد ريزمخلوط كنها در اين سيستمها را در پي دارد در اين پژوهش اختالط ناشي از اثرات الكتروسينتيكي در جريان تقارن محوري در يك ميكرو كانال حلقوي تحت جريان تركيبي الكترواسموتيك فشار محرك بهصورت كيفي و كمي بررسيشده است براي اين منظور دو سيال در فاز مايع با دو غلظت متفاوت از يكگونه شيميايي موردمطالعه و بررسي عددي قرارگرفته است سيال پايهيك الكتروليت است كه در يك ريز مجراي تقارن محوري با ديوارههاي باردار جاري است براي شبيهسازي كامل جريان الكترواسموتيك درون ريز مجراي ناهمگن معادالت به هم مرتبط ناوير استوكس ارنست پالنك پواسون و معادله غلظت به ترتيب براي حركت سـيال بارهـاي الكتريكـي توزيـع ميـدان الكتريكي و غلظت حلشده است اثر پارامترهاي تأثيرگذار بر اختالط مثل شدت ميدان گراديان فشار خواص ناهمگني ديواره و آرايش آنها و غيره بررسيشده است در اين تحقيق مفاهيم مناسب براي بررسي اختالط معرفيشده است و با استفاده از آنها پديده اختالط درون ريزمخلوط گرها مطالعه شده است يافتههاي اين مطالعه نشان ميدهد كه ميزان نامتقارني در ميدان جريان سيال عامل تعيينكننده در ايجاد اختالط است اين يافته ميتواند براي طراحي ريزمخلوط گرها در تراشههاي آزمايشگاهي مورداستفاده قرار بگيرد كلمات كليدي الكترواسموتيك ميكرو كانال ميدان الكتريكي ريزمخلوط گر
چكيده انگليسي :
82 Investigation of mixing in combined electroosmotic pressure driven flow through an annular microchannel Aidin Jaferi aidin jaferi@me iut ac ir Date of Submission 2018 06 12 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ebrahim Shirani eshirani@cc iut ac irAbstractIn recent years with the advances made in the technology of manufacturing micro systems the use of thesesystems has grown dramatically On the other hand the use of electro osmotic as a means for creating flowand improving mixing in microchannels is increasing Mixing phenomenon is one of phenomena that notcompletely occur in microchannels due to some reasons such as low Reynolds number of the current flow laminar flow consequently requires the use of micromixers in these systems In this study mixing in combined electroosmotic pressure driven flow through an annular microchannel dueto electrokinetical effects in axisymmetrical flow was investigated qualitatively and quantitatively For thispurpose two fluids in liquid phase with two different concentrations of same chemical species are studied andnumerically investigated The basic fluid is the electrolyte which flows in an axisymmetrical microchannelwith electric charging walls For thorough simulation of electro osmotic flow in the heterogeneousmicrochannel the coupled equations of Navier Stokes Nernst Planck Poisson and the concentration equationare respectively solved for fluid motion ionic concentration distribution electric field distribution andconcentration The effect of parameters affecting mixing such as field intensity pressure gradient wallheterogeneity properties and their arrangement etc have been investigated In this research suitable conceptsfor the study of mixing have been introduced and the mixing phenomenon within the micromixer has beenstudied by using them The achievements of this study indicate that the asymmetric degree of the flow fieldpattern is the key parameter for enhancing the mixing performance This achievement can be used to designmicromixer in laboratory chips Keywords Electro osmotic Microchannel Electric field Micromixer
استاد راهنما :
ابراهيم شيراني
استاد مشاور :
احمدرضا پيشه‌ور
استاد داور :
علي‌اكبر عالم رجبي، محسن ثقفيان
