این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۴، شماره ۱، صفحات ۱۰۱-۱۲۲
عنوان فارسی بررسی عملکرد میکروپمپ الکترواسمزی با استفاده از گرادیان میدان الکتریکی و میکروالکترودهای نامتقارن: مدل‌سازی عددی و اعتبارسنجی تجربی
چکیده فارسی مقاله در مطالعه حاضر جهت ساخت میکروپمپ الکترواسمزی، یک هندسه جدید با الکترودهای سه‌بعدی‌ طراحی شده است. به منظور به‌سازی، پارامترهای مختلف از جمله عرض و ارتفاع پله‌ها بر روی هر الکترود و محل قرارگیری آن‌ها، اندازه هر الکترود (تقارن یا عدم تقارن)، فاصله جفت الکترودها و همچنین مشخصات الکتریکی (شامل ولتاژ و فرکانس) بررسی و جریان سیال (سدیم کلرید) درون یک کانال تحلیل شده است. معادلات حاکم بر جریان و همچنین معادلات میدان الکتریکی به روش اجزای محدود کوپل و حل شده‌اند. این امر جهت بررسی تأثیر پارامترهای هندسی الکترود بر سرعت لغزشی الکترواسمزی و در نهایت تأثیر آن بر جریان سیال صورت گرفته است. برای معتبرسازی حل عددی، تراشه با استفاده از روش فتولیتوگرافی شامل مراحلی چون لایه نشانی الکترود پلاتین، ایجاد پله‌ها بر روی الکترود با استفاده از پلیمر و ساخت میکروکانال در محیط آزمایشگاه ساخته شده است. در نهایت با توجه به به‌سازی‌، محل قرارگیری پله بر روی الکترود (µm 50 )، عرض پله (µm 30) و ارتفاع آن (µm 5) بدست آمد. با توجه به ابعاد، فرکانس kHz 1 و ولتاژ V2/5، مقدار سرعت، دبی و فشار به ترتیب برابر با mm/s 1/77، ml/min 14/9 و Pa 74/6 است که از نظر کیفی با روند نتایج آزمایشگاهی، مطابقت دارد. این طراحی، پمپاژ بالایی در پمپ‌های الکترواسموزی را فراهم می‌کند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله میکروسیالات، میکروپمپ الکترواسمزی، به‌سازی هندسه الکترود، ریزساخت، مدل‌سازی عددی،
عنوان انگلیسی Investigation of Electro-Osmotic Micro-Pumps Using Electrical Field Gradient and Asymmetric Micro-Electrodes: Numerical Modeling and Experimental Validation
چکیده انگلیسی مقاله In the present study, in order to fabricate AC electroosmotic micropumps, the improvement of geometrical parameters of the 3D electrode, such as width, height, and location of 3D steps on the base electrodes in one pair, the base electrodes size (symmetric or asymmetric), electrodes gap, and also electrical characteristics including voltage and frequency have been investigated. Also, the fluid flow (KCl) in the channel was analyzed. The governing equations of fluid flow and electrical domain have been solved using the finite element method to investigate the effect of electrode geometry on slip velocity, which affects the fluid flow. In order to validate our numerical simulation, this chip is fabricated by photolithography method such as deposition of platinum electrodes, creating 3D steps on the base electrodes using a polymer, and fabrication of a microchannel. Finally, Our results indicate that an optimal design results in a pump with the width (50 µm) and steps height (5 µm) of each electrode and their displacement (30 µm) are capable of generating a high velocity, flow rate, and pressure around 1.77 mm/s, 14.9 ml/min and 74.6 Pa, respectively at a given voltage (2.5 V) and frequency (1 kHz), which qualitatively matches the trend observed in the experiment. This design provides an improvement in electroosmotic pumping.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله میکروسیالات, میکروپمپ الکترواسمزی, به‌سازی هندسه الکترود, ریزساخت, مدل‌سازی عددی
نویسندگان مقاله طناز طاوری |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

محسن نظری |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

پوریا اکبرزاده |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

ناصر سپهری |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

مصطفی نظری |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_4547_e8e7ed7c87cd2118cfb78a20a54013aa.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات