مقاله بررسی انتقال حرارت نانوسیال در جریان الکترواسموزی و فشاری متناوب در یک میکروکانال با استفاده از روش شبکه پوآسون-بولتزمن

در مطالعه حاضر، میدان جریان الکترواسموزی و فشاری نانوسیال در پتانسیل سطح همگن در میکروکانال با اعمال معادله پواسون-بولتزمن و فرض جریان دوبُعدی، آرام، تراکم‌ناپذیر و پایا بررسی شده است. توزیع نانوذرات در سیال پایه به‌شکل همگن در نظر گرفته شده و در نتیجه جریان نانوسیال به‌شکل تک‌فاز است. در این مدل‌سازی نانوسیال از مدل پاتل استفاده شده که در آن وابستگی ضریب هدایت حرارتی به دما لحاظ شده است. به‌منظور تایید صحت حل عددی، نتایج حاصل با حل تحلیلی موجود برای هر بخش مقایسه شده و مطابقت خوبی به دست آمده است. سپس در ادامه، تاثیر پارامترهایی از قبیل درصد مولار یون، کسر حجمی و قطر نانوذرات روی جریان سیال و انتقال حرارت بررسی شده است.
نتایج نشان می‌دهد که با ثابت‌نگه‌داشتن میدان الکتریکی و افزایش گرادیان فشار، عدد ناسلت موضعی کاهش و با ثابت‌نگه‌داشتن گرادیان فشار و افزایش میدان الکتریکی، عدد ناسلت افزایش می‌یابد. عدد ناسلت متوسط برای قطر نانوذرات ۱۰۰، ۱۱۰ و ۱۲۰ نانومتر به‌ترتیب ۴۵، ۳۵ و ۲۵% افزایش پیدا می‌کند. زمانی که ۰/۰۵=r باشد، با افزایش غلظت یون از ۴-۱۰ تا ۲-۱۰ عدد ناسلت متوسط به اندازه ۱۰% افزایش می‌یابد. همچنین می‌توان با انتخاب زاویه فاز مناسب برای محرک‌های متناوب الکتریکی و فشاری، میزان و جهت سرعت و شکل تقعر پروفیل سرعت را کنترل نمود.

کلمات کلیدی: جریان الکترواسمتیک، میکروکانال، روش شبکه بولتزمن، نانوسیال، محرک الکتریکی و فشاری متناوب


محصولات مرتبط


ارسال نظر

  1. آواتار


    ارسال نظر