شبیه سازی یک پمپ ترموکپیلاری چند مرحله ای بر اساس خاصیت مارانگونی

در یک محفظه احتراق در مقیاس میکرو علاوه بر مشکلات عدیده ای که درپایداری یا ناپایداری خود شعله به دلیل اثرات سطحی می افتد، رساندن خودسوخت به محفظه احتراق نیز پیچگیدگی های خاصی دارد. چرا که ایجادسیستم هایی که بتوانند سوخت را در مقیاس میکرو پمپ کنند مشکلاتعدیده ای را تجربه می کنند، در این مقاله هدف ارائه راهکاری برای رساندنسوخت به محفظه احتراق است که بر اساس خاصیت ترموکپیلاری استواراست. لذا برای کنترل جریان سوخت در سیستم های میکرو از ویژگی هایمشخصات سطوح، آبدوست/آبگریز بودن سطح استفاده می شود. در اینپژوهش، تاثیر ترشوندگی سطح در میکروکانال بر مشخصات جریان به صورتعددی بررسی شده است. این مقاله با ارائه مفهومی یک پمپ جریان سوختچند مرحله ای مبتنی بر خاصیت جریان های مارانگونی، اقدام به شبیه سازیمسئله با استفاده از نرم افزارهای موجود کرده است. در این راستا حرکت جریانقطره با مدل سازی گرادیان دما و تغییر در خاصیت ترشوندگی سطح در سهنسبت هندسی مختلف میکروکانال به صورت عددی بررسی شده است. نشانداده شده است که حرکت پیوسته قطره با اعمال یک گرادیان دمای متناوبو پریودیک امکان پذیر است. نتایج بیانگر آن بود که با افزایش نسبت ارتفاعمیکروکانال به قطر قطره و بالا رفتن عدد رینولدز جریان، نیروی محرک جهتپمپاژ سیال کاهش یافته و همچنین دبی جرمی افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

جریان ترموکپیلاری ، سطوح آبدوست/ آبگریز ، جریان مارانگونی ، کشش سطحی