بررسی عددی تاثیر انتقال حرارت بر جداسازی ذرات به روش اینرسی در میکروکانال زیگزاگی

این مطالعه به بررسی عددی تاثیر پارامترهای دمایی بر دینامیک جریان و کارایی جداسازی ذرات به روش اینرسی در یک میکروکانال زیگزاگی شکل می پردازد. شبیه سازی ها به روش المان محدود در نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس، با حل هم زمان معادلات بقا و در نظرگیری وابستگی خواص سیال به دما انجام شد. نتایج نشان می دهد دمای دیواره پارامتر غالب است، در حالی که تغییر دمای سیال ورودی (در محدوده ۵ تا ۴۰ درجه سلسیوس) اثر معناداری ندارد. افزایش دمای دیواره از ۵ به ۶۰ درجه سلسیوس، سرعت میانگین دین را ۶۱۴ درصد افزایش داده و قدرت گردابه های ثانویه را تقویت می کند. با فرض طراحی کیت میکروفلوئیدیک برای جداسازی در شرایط هم دما، سه رژیم جریانی قابل تفکیک است: در شرایط سرمایش سیال، جداسازی رخ نمی دهد؛ در جریان هم دما، جداسازی مطابق انتظار حاصل می شود؛ و در شرایط گرمایش سیال، نه تنها جداسازی کامل حفظ می شود، بلکه مسیر ذرات به سمت مرکز کانال متمرکزتر می شود. این یافته ها، کنترل دمای دیواره را به عنوان یک راهکار موثر برای بهینه سازی عملکرد سیستم های میکروفلوئیدیک با هدف جداسازی معرفی می کند.

کلیدواژه ها:

روش اینرسی ، جداسازی ذرات ، جریان ثانویه ، عدد دین ، میکروکانال زیگزاگی