این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۸، شماره ۱، صفحات ۲۷-۳۸
عنوان فارسی بررسی و بهینه سازی اثر هندسه و بارگذاری سطح بر راندمان اختلاط الکترواسموتیک در میکروکانال‌های همگرا-واگرا به روش سطح پاسخ
چکیده فارسی مقاله در این تحقیق اثرات توزیع پتانسیل سطحی و تغییرات هندسی بر میزان اختلاط الکترواسموتیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه مورد بررسی در این پژوهش، مجموعه‌ای از میکرو کانال‌های همگرا-واگرا دوبعدی با نسبت‌های مختلف واگرایی است. شبیه سازی جریان الکترواسموتیک به کمک روش عددی شبکه بولتزمن و با تکیه بر حل معادلات ناویر-استوکس و پواسون-بولتزمن برای محاسبه توزیع میدان سرعت و بار الکتریکی صورت گرفته است. صحت شبیه سازی با مقایسه میان حل عددی به دست آمده از روش شبکه بولتزمن و حل تحلیلی موجود در شرایط بارگذاری یکنواخت مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه از روش سطح پاسخ به منظور ارائه رابطه کلی بین متغیرها جریان و در نهایت بهینه سازی شرایط جریان براساس دبی عبوری و راندمان اختلاط استفاده گردیده است. نتایج عددی حاکی از آن است که با افزایش میزان نسبت پتانسیل سطحی و نسبت واگرایی، دبی افزایش و راندمان اختلاط در خروجی کاهش می‌یابد. نوع بارگذاری تاثیر چندانی در میزان دبی ندارد در حالی که اثرات آن بر راندمان مخلوط قابل توجه است. علاوه بر این نتایج نشان داده‌اند که میزان حساسیت دبی و راندمان اختلاط به تغییرات زتاپتانسیل سطح بیشتر از تغییرات نسبت واگرایی است. در انتها پارامترهای بهینه‌ توسط روش سطح پاسخ محاسبه شدند. بر اساس این بهینه‌سازی، مقادیر بهینه 0.5، 0.6 و pp-nn به ترتیب برای نسبت پتانسیل سطح، نسبت انسداد و نوع بارگذاری جهت حصول بیشینه دبی و راندمان اختلاط به طور همزمان به دست آمدند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله شبکه بولتزمن اختلاط الکترواسموتیک روش سطح پاسخ بهینه سازی،
عنوان انگلیسی Investigation and optimization of geometry and zeta-potential effects on electroosmotic mixing efficiency in converging-diverging microchannels by response surface methodology
چکیده انگلیسی مقاله In this study, effects of zeta potential distribution and geometrical specifications are investigated on mixing efficiency in electroosmotic flows. Flow geometry in this research is a series of converging-diverging microchannels with different diverging ratios. Governing equations including the Navier Stokes equation for fluid flow and the Poisson-Boltzmann equation for internal electrical field are solved numerically in a two-dimensional domain by using the lattice Boltzmann method. Numerical simulations are validated against available analytic solutions for electroosmotic flow in homogeneous straight channels. The response surface methodology (RSM) is then employed to investigate relationship between flow variables and consequently to optimize mixing efficiency and flow rate of the channel. Results indicate that increasing the zeta potential ratio and diverging ratio, leads to increased value of flow rate, while meanwhile it decreases the mixing efficiency. Zeta potential pattern does not affect flow rate considerably, but its effects on mixing efficiency is noticeable. Furthermore, it is found that mixing efficiency and flow rate are more sensitive to zeta potential ratio than diverging ratio. At last, optimum parameters are determined by RSM which are 0.5 for zeta potential ratio, 0.6 for diverging height, and pp-nn pattern for zeta potential distribution, all associated to simultaneously maximized flow rate and mixing efficiency.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله یاسر بساطی |
دانشگاه فردوسی مشهد
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه فردوسی (Ferdowsi university)

امید رضا محمدی پور | omid reza
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه پیام نور تهران (Payame noor university)

حمید نیازمند |
دانشگاه فردوسی مشهد
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه فردوسی (Ferdowsi university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_18231_c87d8ad81cc32c3c4b0397e4d5c4400b.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-549650.pdf
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