بررسی عددی یک میکروپمپ نوین بر پایه ی پدیده ی الکترواسموتیک با بار القایی

میکرو پمپاژ الکترواسموتیک، یک پدیده جذاب در تقاطع دینامیک سیالات و الکتروشیمی، به دلیل کاربردهای امیدوارکننده آن در زمینه های مختلف، در دهه های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. در این مطالعه، یک جریان مایع پیوسته دو بعدی رینولدز پایین در یک میکروپمپ نوین ICEO از نوع DC، حاوی پنج مانع رسانای الکتریکی و چهار میکرو الکترود (تعبیه شده بر روی دیواره های میکروپمپ) به صورت عددی و با روش حجم محدود بررسی شد. اثرات دو پارامتر هندسه موانع (مثلث، ایرفویل شکل، کایت شکل، لوزی و بیضی) و شدت میدان الکتریکی خارجی اعمال شده مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، موانع متقارن عمودی، یعنی بیضی و لوزی، باعث پمپاژ جریان نمی شوند و بنابراین برای طراحی میکروپمپ مناسب نیستند. همچنین موانع مثلثی و کایت شکل به ترتیب بهترین و بدترین عملکرد را دارند. افزون بر این، افزایش شدت میدان الکتریکی خارجی باعث افزایش نرخ جریان جرمی، سرعت متوسط ​​خروجی و عدد رینولدز (Re) در تمام موارد مطالعه شده می شود. بیشترین دبی جرمی و رینولدز جریان در میکروپمپ با مانع مثلثی تحت تاثیر میدان به ترتیب برابر و ۰.۳۷ به دست آمده است. درنهایت، به عنوان یک نتیجه گیری مهم، میزان بهبود پمپاژ ناشی از تغییر هندسه موانع، با افزایش شدت میدان الکتریکی (در محدوده میدان های الکتریکی در نظر گرفته شده در تحقیق حاضر) تغییر نمی کند. مانع مثلثی در تمام مقادیر میدان حدود ۲۸% عملکرد بهتری نسبت به مانع ایرفویلی-شکل و این مانع در تمام موارد حدود ۲۷% عملکرد بهتری نسبت به مانع با شکل کایت دارد.

کلیدواژه ها:

میکروپمپ ، جریان الکترواسموتیک با بار القایی (ICEO) ، مانع های دو بعدی ، بررسی عددی ، روش حجم محدود