شبیه سازی عددی اختلاط جریان های دائمی الکترواسموتیک دوبعدی در ریزمخلوط گر چهارراهه افقی به روش لتیس بولتزمن

هدف این تحقیق، کنترل جهت جریان الکترواسموتیک، نرخ دبی حجمی و غلظت خروجی در یک ریز مخلوط گر چهارراهه متقاطع با جریان تراکم ناپذیر و پایای سیال نیوتنی است. کنترل دبی و غلظت خروجی در این ریزمخلوط گر با اعمال ولتاژ کنترل شده به پایانه های هریک از انشعاب های دستگاه انجام می شود. در این مطالعه، با درنظرگیری جزئیات کامل معادلات حاکم از جمله معادله نرنست پلانک از روش عددی لتیس بولتزمن استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که ضخامت بی بعد لایه دوگانه الکتریکی روی بازه عملکرد دستگاه و غلظت خروجی ریز مخلوط گر تاثیر محسوسی ندارد. محدوده عملکرد دستگاه براساس یک بازه از ولتاژ های الکتریکی تعریف می شود که با اعمال بر روی ورودی های دستگاه، موجب کنترل جریان های ورودی باغلظت های متفاوت می گردد. غلظت یک از بالا و پایین و غلظت صفر از مجرای سمت چپ این محدوده که نشان دهنده حساسیت دستگاه به تغییرات ولتاژ اعمالی است. از پارامترهای مهم این دستگاه به شمار می رود که دراین تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین توسط رابطه ای غلظت خروجی جریان برجسب ولتاژ اعمالی به جریان های ورودی ریزمخلوط گر گزارش می شود. یافته های ارائه شده در این مطالعه، می تواند برای طراحی و توسعه ریزمخلوط گرهای با هندسه پیچیده تر مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

عملکرد ریزمخلوط گر , اختلاط جریان الکترواسموتیک , روش لتیس بولتزمن , آزمایشگاه روی تراشه