تحلیل عددی دینامیک و برخورد ذرات معلق در میکروکانال‌های Tشکل

تحلیل عددی دینامیک و برخورد ذرات معلق در میکروکانال‌های Tشکل

سیده زهرا سجادی1

1) استادیار، دانشکده نفت و گاز گچساران، دانشگاه یاسوج، ایران.

کد IOI مقاله : AAHD-ABHKZD
محل انتشار : کنفرانس ملی فناوری اطلاعات، نانوتکنولوژی، هوش مصنوعی و آینده پژوهی فناوری (itnaf.ir)
چکیده :
    در این پژوهش، حرکت و برخورد ذرات آئروسل در چهار هندسه متفاوت از میکروکانال‌های T شکل به‌صورت عددی بررسی شد. جریان سیال و میدان الکتریکی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت مدل‌سازی گردید و رفتار ذرات با در نظر گرفتن نیروی پسای استوکس، اثر زمان پاسخ ذره و شرایط مرزی مناسب تحلیل شد. در این مطالعه، ذراتی از جنس اکسید کلسیم، دی‌اکسیدکربن و سولفات کلسیم با قطرهای میکرومتری مورد بررسی قرار گرفتند و اثر قطر ذره، گام زمانی شبیه‌سازی و شکل هندسی کانال بر میزان برخورد ذرات با دیواره ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش قطر ذره به دلیل افزایش جرم و اینرسی، احتمال برخورد با دیواره را افزایش می‌دهد؛ در حالی که ذرات کوچک‌تر تمایل بیشتری به پیروی از خطوط جریان دارند. همچنین مشخص شد که انتخاب گام زمانی مناسب نقش تعیین‌کننده‌ای در ثبت صحیح برخوردها دارد و گام زمانی نامناسب می‌تواند موجب خطای قابل توجه در پیش‌بینی نتایج شود. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که قطر ذره و گام زمانی از مهم‌ترین پارامترهای مؤثر بر دینامیک ذرات و برخورد آن‌ها با دیواره در میکروکانال‌های T شکل هستند و تحلیل آن‌ها برای طراحی سامانه‌های میکروفلوئیدیکی و کنترل انتقال ذرات ضروری است.

کلمات کلیدی : ذرات معلق میکروکانال t شکل جریان چندفازی ردیابی لاگرانژی ذرات