پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1394
پدیدآورندگان:
شهریار عظیمی [پدیدآور اصلی]، محسن نظری[استاد راهنما]
چکیده: این پایان نامه حرکت یک لینک رسانای تغییر شکل پذیر را که تحت تأثیر میدان الکتریکی ثابت DC قرارگرفته است به‌صورت عددی بررسی می کند و کاربردهایی را در حوزه میکروفلوئیدیک ارائه می کند که اساس عملکرد آن ها وابسته به حرکت لینک رسانای تغییر شکل پذیر است. در این پایان نامه، حرکت دوبعدی و وابسته به زمان یک لینک رسانای تغییر شکل پذیر در سه وضعیت افقی، عمودی و مایل بررسی‌شده است. برای اولین بار برای توصیف نحوه حرکت لینک رسانا از مفهوم جدیدی به نام نقطه سکون استفاده‌شده. نقطه سکون مکانی روی سطح لینک رسانا است که زتا پتانسیل القایی آن صفر است بنابراین سرعت جریان سیال در این نقطه صفر می شود و به‌تبع آن فشار در این نقطه به حداکثر مقدار خود خواهد رسید. نتایج بررسی ها نشان می‌دهد که جهت حرکت لینک رسانا وابسته به موقعیت نقطه سکون روی سطح آن است. به‌عنوان‌مثال در این پژوهش نشان داده‌شده که یک لینک رسانا با زاویه منفرجه در خلاف جهت میدان الکتریکی اعمالی حرکت می کند چراکه در این شرایط نقطه سکون روی سطحی از لینک قرار دارد که پشت به میدان الکتریکی است. در این پژوهش اثر دیواره کانال بر لینک افقی مجاور آن بررسی‌شده و نتایج نشان می‌دهد که همواره دیواره کانال، لینک افقی مجاور خود را دفع می کند. تقابل دو لینک رسانای عمودی یکی دیگر از مطالعاتی است که در این پژوهش انجام‌شده است و نتایج حاصل از آن نشان می‌دهد که اگر دو لینک رسانا روی یک دیواره کانال باشند دو گردابه با جهت چرخش مخالف یکدیگر بین دو لینک ایجاد می شود و این گردابه ها ناحیه کم فشار را بین دو لینک ایجاد می کنند که درنتیجه آن دو لینک یکدیگر را جذب می کنند. اما زمانی که هر یک از لینک ها روی یکی از دیواره های کانال باشند، دو گردابه با جهت چرخش یکسان بین دو لینک ایجاد می شود و این دو گردابه به یکدیگر می پیوندند و ناحیه ای با فشار بالا بین لینک ها ایجاد می شود که درنتیجه آن دو لینک یکدیگر را دفع می کنند. این پایان نامه یک میکرومیکسر جدید را معرفی کرده است این میکرومیکسر شامل یک کانال مستقیم و یک لینک رسانای تغییر شکل پذیر است، یک انتهای لینک رسانا روی دیواره بالایی کانال ثابت‌شده است و انتهای دیگر آن آزادانه در داخل کانال جابجا می شود . با اعمال میدان الکتریکی DC متغیر بازمان، لینک حرکت رفت و برگشتی در داخل کانال انجام می‌دهد و مشابه یک همزن اختلاط میان دو جریان سیال را بهبود می‌دهد. علاوه بر حرکت رفت و برگشتی لینک، گردابه های ناشی از جریان الکتروکنتیک القایی پیرامون لینک رسانا عامل دیگری می باشند که به بهبود اختلاط میکرومیکسر کمک می کند. روش دیگری نیز برای بهبود اختلاط دو جریان سیال در این تحقیق ارائه‌شده است که در آن از چندین لینک رسانای تغییر شکل پذیر استفاده می شود ولی این بار، میدان الکتریکی ثابت به سیستم اعمال می شود. نتایج بررسی های نشان می‌دهد که زاویه قرارگیری لینک ها رسانا در داخل کانال تأثیر مهمی در بهبود اختلاط دو جریان سیال دارند چراکه زاویه قرارگیری لینک های رسانا روی اندازه گرادیان فشار مخالف به وجود آمده در سیستم تأثیر می گذارد. با مقایسه صورت گرفته روی اثر زاویه لینک ها مشخص شد که بازده اختلاط میکرومیکسر با لینک عمودی حداکثر است چراکه لینک عمودی بیشترین گرادیان فشار مخالف را نسبت به سایر لینک ها ایجاد می کند. کاربرد دیگری که در این پایان‌نامه برای لینک های رسانا ارائه‌شده است میکروولو می باشد. میکروولو ارائه‌شده در این پایان نامه شامل یک کانال مستقیم است که دو لینک رسانای عمودی به‌صورت متقارن روی دیواره های آن قرارگرفته‌اند و میدان الکتریکی ثابت به سیستم اعمال می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که جهت جریان در داخل کانال را می توان با تنظیم میدان الکتریکی اعمالی تغییر داد. با کنترل جهت جریان می توان دبی های مختلف را در جهت های مختلف و حتی دبی صفر را برای حالت ولو به دست آورد. این میکروولو یک روش ساده را پیشنهاد می دهد که بدون تغییر جهت میدان الکتریکی اعمالی می توان جهت جریان سیال را در داخل کانال کنترل نمود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#الکتروکنتیک القایی #گردابه #مواد تغییر شکل پذیر #میکرومیکسر #میکروولو

دانلود نسخه تمام متن (رایگان)

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)