پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
مهدی محمدی [پدیدآور اصلی]، محسن نظری[استاد راهنما]
چکیده: هنگامی‌که ذرات معلق موجود در محلول الکترولیت در معرض میدان الکتریکی خارجی به یکدیگر نزدیک می‌شوند، می‌توانند میدان الکتریکی محلی را تغییر دهند و درنتیجه آن نیروهای متقابل دی‌الکتروفورسیس را بر یکدیگر القا نمایند. در تحقیق حاضر، یک مدل گذرا با فرض نازک بودن لایه دوگانه الکتریکی ایجاد و در آن میدان جریان سیال، میدان الکتریکی متناوب و حرکت ذرات به‌صورت هم‌زمان با استفاده از رویکرد عددی لاگرانژین-اولرین تحلیل شده است. هنگامی‌که تأثیر متقابل دی‌الکتروفورسیس بین ذرات بر حرکت دلخواه براونی غالب باشد، انتظار می‌رود که زنجیره‌ای از ذرات، مستقل از جهت‌گیری اولیه ذرات، در راستای میدان الکتریکی اعمالی تشکیل شود. شبیه‌سازی عددی نشان داد که تعامل دی‌الکتروفورسیس مثبت بین ذرات، همواره به جذب ذرات و تشکیل زنجیره‌ای موازی با میدان الکتریکی اعمالی متمایل می‌باشد. در ابتدای این حرکت جذبی به علت افزایش نیروی تعاملی دی‌الکتروفورسیس، ذرات معمولاً شتاب می‌گیرند، اما با نزدیک شدن به یکدیگر به علت افزایش سریع‌تر نیروی بازدارنده هیدرودینامیکی، از سرعت آن‌ها کاسته می‌شود و به حالت‌پایا می‌رسند. این مدل توسعه‌یافته یک ابزار چندمنظوره را برای طراحی دستگاه‌های حوزه میکروسیالات به‌منظور دست‌کاری سلول یا ذره بر پایه دی‌الکتروفورسیس فراهم می‌نماید. در ادامه این پایان‌نامه با توجه به مطالعه انجام شده در مورد رفتار ذرات در میدان الکتریکی، دو کاربرد میکروولو و میکرومیکسر برای اولین بار بیان شده است که بر اساس نیروی دی‌الکتروفورسیس طراحی شده‌اند. میکروولو معرفی‌شده در تحقیق حاضر بر اساس ایجاد میدان الکتریکی ثابت طراحی شده است. این میکروولو از یک مخزن دایروی به همراه یک کانال ورودی و دو کانال خروجی با سطح مقطع مستطیل شکل تشکیل شده است و به منظور انسداد کانال های خروجی از یک جسم متحرک که شامل عضوهای دایروی و ربع دایره می باشد، تشکیل شده است. نیروی دی-الکتروفورسیس، نیروی محرکی است که از طرف میدان الکتریکی بر جسم متحرک وارد می شود و بر اثر حرکت درون سیال، نیروی بازدارنده هیدرودینامیکی نیز بر آن اعمال می شود. در میکروولو توصیف شده بیشترین زمان پاسخ گزارش‌شده 0/25 ثانیه می‌باشد. بدین معنا که 0/25 ثانیه زمان نیاز دارد تا بعد از اعمال تغییرات در میدان الکتریکی، خود را از کانال خروجی شماره یک به کانال خروجی شماره دو برساند. در ادامه این تحقیق، میکرومیکسری با توجه به هندسه میکروولو طراحی شد، با این تفاوت که جسم متحرک استفاده شده در میکرومیکسر از یک عضو دایروی و دو ربع دایره تشکیل شده است و شباهت بین میکروولو و میکرومیکسر در نیروهای اعمالی بر جسم متحرک می-باشد. در این پایان‌نامه میکرومیکسر به دو صورت، با و بدون در نظر گرفتن ورودی و خروجی سیال، معرفی‌شده است. میکرومیکسری که در آن ورودی و خروجی سیال در نظر گرفته نشده است، با توجه به فرکانس میدان الکتریکی متناوب قادر به یکنواخت ساختن غلظت سیال در کسری از ثانیه می باشد و در مورد نوع دیگر میکرومیکسر، بیشترین عملکرد اختلاط، 97 درصد محاسبه شده است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#دی‌الکتروفورسیس #حرکت دی‌الکتروفورتیک ذرات #میکروولو #میکرومیکسر
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)