تحلیل عددی و آنتروپی ریزپمپی لزجتی با روتور بیضوی به روش شبکه بولتزمن و بهینه سازی ریزپمپ به روش سطح پاسخ

در مقاله حاضر یک شبیه سازی عددی به روش شبکه بولتزمن برای تحلیل یک ریزپمپ لزجتی با تک روتور بیضوی صورت گرفته است. اثرات سه پارامتر هندسی مهم ریزپمپ شامل نسبت منظری روتور، ارتفاع ریزپمپ و خارج از مرکزی روتور بر دبی و تولید آنتروپی متوسط بررسی شده است. با استفاده از روش سطح پاسخ نتایج به دست آمده از شبیه سازی های موردنظر تحلیل گردیده است. نتایج این تحلیل ها حاکی از آن داشت که با افزایش نسبت منظری و نیز خارج از مرکزی روتور دبی متوسط افزایش در حالی که با افزایش ارتفاع ریزپمپ دبی متوسط کاهش پیدا می کند. علاوه بر این میزان حساسیت دبی متوسط به تغییرات نسبت منظری و خارج از مرکزی بیشتر از تغییرات ارتفاع ریزپمپ مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش هر سه پارامتر هندسی، تولید آنتروپی متوسط نیز افزایش یافته و به تغییرات هر سه پارامتر نیز حساس بوده است. در انتها پارامترهای هندسی بهینه توسط روش سطح پاسخ محاسبه شدند که به ترتیب مقادیر بهینه ۱، ۱.۵ و ۰.۹ برای نسبت منظری، ارتفاع و خارج از مرکزی جهت حصول بیشینه دبی متوسط و مقادیر ۰.۲، ۱.۵ و ۰.۱ جهت حصول کمینه تولید آنتروپی متوسط می باشند.

کلیدواژه ها:

Viscous micropump ، elliptic rotor ، Entropy analysis ، LBM ، RSM ، ریزپمپ لزجتی ، روتور بیضوی ، تحلیل آنتروپی ، روش شبکه بولتزمن ، روش سطح پاسخ