نام پژوهشگر: عادل تابعی

مطالعه هیدرودینامیک پاشش الکتریکی مایعات شدیدا گرانرو تحت شرایط ضربانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان 1389
  عادل تابعی   محمد خرم

در این پژوهش هیدرودینامیک پاشش الکتریکی (الکترواسپری) مایعات شدیدا گرانرو تحت شرایط ضربانی مورد مطالعه قرار گرفته است. محلول مورد استفاده در این کار، آلژینت سدیم بود که دارای خواص shear thinning و thixotropic می باشد. در طراحی آزمایشات از روش تاگوچی برای بررسی تاثیر شرایط عملیاتی مانند شدت میدان الکتریکی، فرکانس، دبی جریان مایع و قطر نازل و هم چنین خصوصیات محلول مانند کشش سطحی، گرانروی، هدایت الکتریکی و چگالی بر روی اندازه دانه های آلژینت تولید شده استفاده گردید. برای بررسی اثر فرکانس و دبی جریان مایع، دستگاه منبع ولتاژ ضربان مربعی و پمپ سرنگی قابل تنظیم با دبی بالا طراحی و ساخته شد. تحلیل روش تاگوچی نشان داد که غلظت محلول و پس از آن ولتاژ بیش ترین اثر را در اندازه دانه های تولید شده دارند. هم چنین آزمایشات نشان داد که فرکانس الکتریکی در کوچک کردن اندازه دانه ها کمتر و در باریک کردن توزیع اندازه آنها بسیار نقش دارد. با توجه به آزمایشات انجام شده یک فرکانس بحرانی برای محلول آلژینت سدیم مشاهده شد. به این ترتیب که تا قبل از hz 65 با افزایش فرکانس توزیع اندازه دانه های آلژینت باریک تر شده، اما در فرکانس های بالای hz 65 توزیع اندازه دانه ها پهن تر گردید. دلیل این امر تطابق فرکانس میدان الکتریکی اعمالی با فرکانس تولید قطره در محدوده پایین تر از مقدار بحرانی می باشد. مدل سازی فرآیند با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایشات و با استفاده از تحلیل ابعادی انجام یافت. هم چنین ضرایب ثابت موجود در رابطه به دو روش حداقل مجموع مربعات و الگوریتم ژنتیک محاسبه شد. با توجه به تحلیل ابعادی برای اولین بار عدد بدون بعدی موید اثر فرکانس در روابط ظاهر شد. نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی با مدل های ارائه شده تطابق مناسبی دارد به طوری که مدل حاصل از الگوریتم ژنتیک با %15 انحراف از مقادیر تجربی، مدل موفقی برای پدیده الکترواسپری بود.