مطالعه عددی دو بعدی تاثیرات میدان الکتریکی روی تغییر شکل قطرات، با استفاده از روش ترکیبی حجم محدود-شبکه بولتزمن
محل انتشار: نوزدهمین کنفرانس دینامیک شاره ها
سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 325
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
CFD19_031
تاریخ نمایه سازی: 14 آذر 1400
چکیده مقاله:
استفاده از دستگاه های میکروفلوئیدیک به منظور تولید قطره در زمینه های گسترده ای کاربرد دارند. روش های سریع در ایجاد، تغییر شکل و شکست قطرات از موضوعات تحقیقاتی مهم و روز دنیا است. مطالعات فراوانی در زمینه تاثیر هندسه، خواص سیال و عوامل محرک در تولید قطرات صورت گرفته است. محققان در سال های اخیر، به منظور درک بهتر چگونگی فرآیند تشکیل قطرات و عواملموثر بر کیفیت و کاهش اندازه آنها از مطالعات عددی کمک گرفته اند. یکی از روش های تاثیرگذار درکنترل اندازه و فرآیند تولید قطره به کارگیری محرک های خارجی در دستگاه های میکروفلوئیدیک است. در میان عوامل محرک خارجی، در این بررسی، عامل میدان الکتریکی انتخاب شده است. هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی اثرات میدان الکتریکی روی دینامیک یک قطره می باشد. در این تحقیق، دینامیک یک قطره دایروی معلق در یک مایع (بدون امتزاج) به صورت دو بعدی بررسی میشود. این قطره تحت تاثیر یک میدان الکتریکی ثابت قرار دارد و هر دو سیال از جنس لیکی دی الکتریک می باشند. در این تحقیق، جریان دو فازی با استفاده از روش شبکه بولتزمن و مدل دو فازی گرادیان رنگ، محاسبه و میدان الکتریکی با استفاده از روش حجم محدود تحلیل می شود. در حین مدلسازی جریان دو فازی با استفاده از روش شبکه بولتزمن، میدان الکتریکی با استفاده از روش حجم محدود و یک تابع شناخته شده پتانسیل الکتریکی محاسبه می شود. سپس، نیروی حجمی اعمالی از طرف میدان الکتریکی به سطح تماس دو فاز اعمال و وارد محاسبات روش شبکه بولتزمن می شود. با اعمال میدان الکتریکی نشان داده خواهد شد که قطرات تحت تنش های الکتریکی تغییر شکل پیدا کرده و در حالت هایی شکسته می شوند. این تحقیق در تمامی زمینه های تحقیقاتی در حوزه بیوتکنولوژی و محرک های یونی و FEEP کاربرد دارد.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
محمد طیبی رهنی
استاد، دانشگاه صنعتی شریف
محمد رضا سلیمی
استادیار، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران
امیرحسین محسنی کفشگر کلائی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
یاسر جعفری
دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی شریف تهران