بررسی میزان افزایش عملکرد دو ریزپمپ الکترواسموتیک با اتصال سری به روش حجم محدود

ریزپمپ های الکترواسموتیک، دسته ای از تجهیزات ریزسیالی هستند که در آنها حرکت جریان سیال به وسیله اعمال میدان الکتریکی خارجی شکل می گیرد. این میدان، عموما به کمک دو الکترود مغروق در الکترولیت، به ریزپمپ اعمال می گردد. نحوه نصب صفحات الکترود حامل جریان در سیال الکترولیت و قرارگیری آنها بر سر راه عبور جریان سیال، موضوعی است که می تواند اثرات نامطلوبی بر کیفیت عملکرد ریزپمپ داشته باشد. در مقاله حاضر روشی ارائه شده که به کمک آن می توان بر این مشکل غلبه کرد. در این روش، صفحات الکترود به جای قرارگیری در سر راه جریان سیال، به کمک اتصالاتی T شکل، به دیواره ریزپمپ متصل شده و ضمن تحت تاثیر قراردادن توده سیال، ممانعتی نیز در مسیر حرکت جریان سیال ایجاد نمی کنند. چنین اتصالی، علاوه بر رفع مشکل پیشین، مزیت دیگری نیز دارد که آن امکان سری کردن پمپ ها و افزایش هد فشاری آنهاست. تمامی شبیه سازی های انجام شده در این مقاله در یک هندسه دوبعدی بین دو صفحه موازی انجام گرفته و شرایط جریان نیز آرام، تراکم ناپذیر و دائم فرض شده است. برای حل معادلات حاکم بر میدان جریان سیال، میدان های الکتریکی داخلی و خارجی و توزیع غلظت یون های مثبت و منفی موسوم به ارنست - پلانک از روش حجم محدود استفاده شده است. به استناد نتایج حاصله سری کردن دو ریزپمپ در قیاس با ریزپمپی با طول مشابه تا ۸۰ درصد هد فشار خروجی را افزایش می دهد.

Keywords:

ریزپمپ الکترواسموتیک , روش حجم محدود , معادلات ارنست - پلانک , هد فشار , شبیه سازی عددی