بررسی عددی تاثیر پارامترهای هندسی و موجی دم یک میکروشناگر بر حرکت آن

در این پژوهش حرکت یک میکروارگانیسم در یک سیال نیوتنی تراکم ناپذیر با استفاده از روش المان محدود در دو حالت دو و سه بعدی بررسی شده است. حرکت موجی شکل در دم میکروشناگر باعث ایجاد نیروهای هیدرودینامیکی درون سیال می شود و نیروی عکس العمل آن، باعث به جلو راندن شناگر می شود. برای بررسی این موضوع، معادله ناویر-استوکس با قانون نیوتن کوپل شده و در ناحیه محاسباتی حل شده است. نتایج حاصل از کار حاضر با مطالعات تحلیلی و عددی ذکر شده، اعتبار سنجی شده است. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی (همچون عرض کانال) موجی (همچون دامنه موج، طول موج) بر سرعت شناگر مورد بررسی قرار گرفت. در میان نتایج بدست آمده، رابطه بین طول موج و سرعت شناگر مورد توجه قرار گرفت. ما نشان دادیم که برای اعداد رینولدز بین ۰۰۰۷۵/۰ تا ۰۱۸۷۵/۰، روند تغییرات سرعت دربرابر تغییرات طول موج قابل پیشبینی نیست و ارتفاع کانال به طور قابل توجهی بر این رابطه تاثیر می گذارد.

Keywords:

اسپرم , شنای میکروارگانیسم , المان محدود , نیروهای هیدرودنامیکی , موج