پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
سعید قربانی [پدیدآور اصلی]، علی جباری مقدم[استاد راهنما]
چکیده: یک محلول رقیق در تماس با یک سطح باردار که توزیع مجدد یون‌ها را به همراه دارد منجر به تشکیل لایه دوبل الکتریکی (ای دی ال) می‌شود. جریان الکترواسمزی توسط اعمال یک میدان الکتریکی مؤثر در راستای جهت جریان ایجاد می‌شود. در تعدادی از کاربردهای خاص گرادیان فشار و جریان الکترواسمزی ممکن است که با هم درگیر شوند. فرض ویسکوزیته ثابت برای کلاس گسترده‌ای از سیالات غیر نیوتونی به کار نمی‌رود. تغییر در معادلات تشکیل دهنده سیالت غیر نیوتونی که شامل ویسکوزیته وابسته به نرخ برش است می‌تواند تعداد زیادی از سیالات صنعتی را توصیف کند. مدل کاریو یاسودا انعطاف‌پذیری کافی برای انواع زیادی از منحنی‌های ویسکوزیته آزمایشگاهی را دارد. جریان سیال غیر نیوتونی، بر مبنای مدل کاریو یاسودا، در یک میکرو کانال مستطیلی که با گرادیان فشار و جریان الکترواسمزی ترکیب شده را می‌خواهیم بررسی کنیم. در این مطالعه ابتدا حوزه محاسباتی را که به شکل مکعب مستطیل است، به فرم مکعب مربع شبکه‌بندی می‌کنیم و با استفاده از روش اختلاف محدود معادله کامل پواسون- بولتزمن را گسسته سازی می‌کنیم. سپس با استفاده از روش نیوتون رافسون مقادیر پتانسیل را در تمام نقاط حوزه حل به دست می‌آوریم. بعد از محاسبه پتانسیل لایه دوبل الکتریکی (ای دی ال) حل معادله حاکم بر جریان الکترواسمزی و فشاری برای سیال غیر نیوتونی کاریو – یاسودا در میکروکانال در حالت جریان پایا و توسعه‌یافته را بررسی می‌کنیم. ابتدا معادله حاکم برای سیال کاریو – یاسودا را با در نظر گرفتن ترم نیروی حجمی الکتریکی جریان مستقیم (دی سی) را بی‌بعد می‌کنیم. سپس با استفاده از روش اختلاف محدود این معادلات را گسسته سازی کرده و با استفاده از روش نیوتون - رافسون مقادیر سرعت در تمام نقاط را به دست می‌آوریم. بعد از محاسبه سرعت معادله انرژی را برای این سیال غیر نیوتونی حل می‌کنیم. معادله انرژی را هم با استفاده از روش اختلاف محدود گسسته سازی کرده و آن را حل می‌کنیم. مقادیر کوچک شاخص رفتار جریان (n)، درجه بزرگی غلیظ شوندگی و همچنین مقادیر کوچک‌تر سرعت را نشان می‌دهد. میدان جریان قویاً تحت تأثیر فرکانس بی‌بعد شده است. پروفیل سرعت دو شاخه‌ای تقریباً در فرکانس‌های پایین به دست می‌آید در حالی که میدان جریان ممکن است در فرکانس‌های به اندازه کافی بالا بی حرکت و ثابت باشد. انحراف از مرکز کانال زمانی که گرادیان فشار در طول کانال اعمال شده، مشاهده شده است. رفتار غیرخطی جریان توسط عدد وایزنبرگ از طریق مدل ثابت زمانی افزایش داشته است. مقادیر بزرگ یا کوچک تنش برشی در طول یک دوره می‌تواند منجر به تغییرات سریع ویسکوزیته شود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#جریان الکترواسمزی #سیالات غیر نیوتونی #روش نیوتون رافسون #شاخص رفتار جریان #عدد وایزنبرگ
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)