بررسی هیدرودینامیک سیال و تأثیر سطح بر رفتار حرکتی سیال در میکروکانال ها

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - پژوهشکده فنی و مهندسی
  • نویسنده منا اکبری
  • استاد راهنما مسعود رحیمی
  • تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
  • سال انتشار 1392
چکیده

کاربردهای رو به رشد دستگاه های میکروسیالی و تلاش برای استفاده از خصوصیاتی از جمله سطح به حجم بالای آن ها، کاهش زمان تجزیه و تحلیل و افزایش دقت بالا در آن ها باعث شده است که تحقیقات بسیاری در سال های اخیر و در این زمینه صورت پذیرد. هدف تحقیقات میکرو-فناوری در عملیات انتقال جرم، دست یابی به ادغام واکنش دهنده ها و المان های عملیات واحدی برای صرفه جویی در فضا، زمان و انرژی است. در این مطالعه، از پنج میکروکانال با شکل های هندسی نامتقارن استفاده شد تا اثر تلاقی کانال ها و نسبت شدت جریان ها بر عملکرد اختلاط مطالعه شود که بررسی اختلاط با استفاده از حرکت ردیاب در میکروکانال ها انجام شد. نرم افزار image j به منظور اندازه گیری کمی تصاویر جمع آوری شده توسط میکروسکوپ دیجیتالی مورد استفاده قرار گرفت و ویژگی های جریان در این سیستم های میکرو سیالی برای تمام هندسه های مختلف، توسط مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) مورد مطالعه قرار گرفت . نتایج نشان می دهد که رفتار اختلاطی سیستم به هندسه کانال، نسبت شدت جریان ها و موقعیت در طول کانال اختلاط بستگی دارد. همچنین از نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که ایجاد جریان های چرخشی، سرعت انتقال جرم را افزایش و طول نفوذ را کاهش می دهد. این مدل سازی می تواند رفتار پیچیده ی اختلاطی را در میکرومیکسرهای مختلف با شکل نامتقارن پیش بینی کند که این موضوع می تواند در بهینه سازی شرایط آزمایشی در آینده حائز اهمیت باشد. از طرف دیگر، اثر امواج اولتراسونیک و جریان لغزشی بر روی رفتار جریان سیال نیز مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی (با فرض بدون جریان لغزشی) در یک میکروکانال دیگر تفاوت قابل توجهی را که مربوط به جریان لغزشی در میکروکانال بود، نشان داد. با یافتن مقدار طول لغزش و تعریف از آن را در cfd، می توان به شبیه سازی کارآمدتری برای میکروکانال دست پیدا کرد. به منظور ایجاد ارتعاش در این میکروکانال، یک مبدل پیزوالکتریک فرکانس پایین (42 کیلو هرتز) به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهد که امواج اولتراسوند تأثیر مطلوب و قابل توجهی روی جریان سیال در نسبت های مختلف شدت جریان خوراک داشته است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تأثیر استفاده از توزیع‌کننده ثانویه بر هیدرودینامیک واکنشگاههای بستر سیال

در واکنشگاههای بستر سیال، افزایش شدت جریان فاز گاز باعث آشفتگی جریان، ایجاد پدیده لختگی و دور شدن از رژیم سیالیت حبابی می‌شود. همچنین، به پدید آمدن رژیم های سیالیت سریع و حمل بادی شده و کاهش کارایی واکنشگاه می‌انجامند. برای حل این مشکلات، در این تحقیق علاوه بر بهره‌گیری از توزیع‌کننده کف بستر از یک توزیع‌کننده ثانویه برای ورود فاز گاز استفاده شد. در آزمایشهای تجربی، تاثیر توزیع‌کننده ثانویه جری...

متن کامل

بررسی هیدرودینامیک و انتقال حرارت سیال گازی در میکروکانال

جریان گازی در ابعاد میکرو به صورت گسترده در ابزارهای میکروالکترمکانیکال (mems) کاربرد دارد. در این پروژه هیدرودینامیک و انتقال حرارت جریان هوا درون یک میکروکانال، با دیواره ی عایق و دمای یکنواخت در مرزها مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت وارد میکروکانال می شود و لغزش سرعت و پرش دمایی با توجه به رژیم لغزشیِ جریان در دیواره ها حاکم است. طول میکروکانال به اندازه ی کافی بلند می باشد ک...

15 صفحه اول

مطالعه عددی تأثیر عامل‌های هندسی بر انتقال گرمای نانو سیال آب ـ 3O2Al در یک میکروکانال

این پژوهش به بررسی انتقال گرما و ساختار جریان، نانو سیال آب – آلومینیم اکسید در میکروکانال دو بعدی مستطیلی در جز حجمی2 %، 4 %، 6 % و 8% نانو ذره­ ها و عدد رینولدز 10 تا50 با استفاده از دینامیک سیال­ های محاسباتی (CFD) پرداخته است. مجموعه معادله­ های حاکم، پیوستگی و مومنتم و گرما به روش المان محدود با اعمال شرایط مرزی با کمک نرم افزار کامسول حل‌ شده است. عدد ناسلت محلی پیش بینی شده جریان نان...

متن کامل

بهره گیری از نوسانات فشار در رصد هیدرودینامیک بسترهای سیال

پیچیدگی هیدرودینامیک بستر های سیال و فقدان روشی که به صورت برخط و همزمان بستر را رصد کند به عنوان مانعی بر کنترل بهتر این گونه بسترها مورد توجه بسیاری از محققین می‌باشد. به طور کلی هیدرودینامیک بسترهای سیال با نوسان در سرعت هوای ورودی و تغییر مشخصات فیزیکی ذرات تغییر می‌کند. با تغییر هیدرودینامیک پارمترهای فیزیکی قابل اندازه گیری مانند فشار مطلق بستر نیز تغییر می‌کند. از این رو نوسانات فشار بست...

متن کامل

بررسی عددی جریان و اختلاط دمایی سیال در میکروکانال خمیده ی چرخان با مقطع مستطیلی

در این تحقیق، جریان سیال و اختلاط دمایی آن در یک میکروکانال خمیده چرخان به­صورت عددی مطالعه شده است. معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی با روش اختلاف محدود پروجکشن و با استفاده از برنامه کامپیوتری که به زبان فرترن نوشته شده، حل شده­اند. شرایط عدم لغزش و دیواره آدیاباتیک برای تمامی دیواره­های کانال اعمال شده­اند و اعتبارسنجی نتایج عددی با مقایسه فاکتور اصطکاک با نتایج کارهای پیشین برای جریان در میک...

متن کامل

بررسی اختلاط دو سیال متفاوت در یک میکروکانال با پره منحنی شکل به روش بولتزمن

در مطالعه حاضر اختلاط دو سیال با لزجت‌های متفاوت در یک میکرو کانال مجهز به پره نوسانی منحنی شکل به روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه شبیه‌سازی‌شده و اثرات شکل هندسی، سرعت و دامنه نوسان پره منحنی شکل و نسبت لگاریتمی لزجت بر بازده اختلاط بررسی‌شده است. اکثر مطالعات صورت گرفته، به بررسی اختلاط دو سیال کاملاً یکسان پرداخته‌اند درصورتی‌که اختلاط زمانی مفهوم پیدا می‌کند که خواص دو سیال مخلوط شوند...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - پژوهشکده فنی و مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023