jتحلیل اختلاط سیال در جریان الکترو-اسمتیک درون ریزمجراها

در این پایان نامه اختلاط دو سیال در فاز مایع با دو غلظت متفاوت از یک گونه شیمیایی در یک جریان الکترو- اسمتیک مورد مطالعه و بررسی عددی قرار گرفته است. سیال پایه یک الکترولیت است که در یک ریزمجرای دو بعدی با دیواره های باردار جاری است. عامل تحریک جریان نیروی الکتریکی لورنتز است که از اعمال یک میدان الکتریکی خارجی بر لایه دوگانه الکتریکی (edl) ، ناشی از مجاورت دیواره باردار و الکترولیت به دست آمده است. جریان الکترو- اسمتیک حاصل، در حالت پایدار و در دستگاه مختصات عمومی به روش حجم محدود شبیه سازی شده است. برای اطمینان از همگرایی حل های حاصل از برنامه کامپیوتری، حل های تکراری معادلات تا جایی که مقدار باقیمانده حل هر معادله از مرتبه خطای ماشین گردد اجرا شده و برای یک مورد جریان آزمایشی، استقلال نتایج مهم جریان از تعداد و موقعیت گره های شبکه راستی آزمایی شده است. جهت افزایش راندمان اختلاط، روی دیواره ریزمجرا موانعی به شکل دلخواه مربعی و مثلثی تعبیه شده است. ضمن مطالعه اصول اختلاط برای حالت اختلاط غیرفعال، اثر تعداد و میزان ارتفاع موانع را بر راندمان اختلاط مورد مطالعه پارامتری قرار داده ایم. همچنین اثر زتا پتانسیل های متفاوت بر روی دیواره های بالا و پایین ریزمجرا را بر روی راندمان اختلاط مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج حاصل از حل عددی جریان الکترو- اسمتیک درون ریزمجرا با حل تئوری آن مقایسه شده و تطابق بسیار خوبی را با حل تئوری نشان می دهد.