بررسی اثر شکل ذره ساکن درون میکروکانال به کمک روش شبکه بولتزمن

در این مقاله یک ذره صلب ساکن با ابعادی نزدیک به گلبول قرمز و مقطع دایروی، بیضوی و دیسک مقعرالطرفین به صورت دو بعدی درون یک میکرو کانتال در نظر گرفته شده است. از آنجا که مدلسازی به کمک روشهای عددی متداول برای شبیه سازی فرآیند ها در مقیاس میکروسکوپی با دشواری هایی همراه است، از روش شبکه بولتزمن استفاده شده است. میدان جریان و توزیع فشار حول ذره به دست آمده است. جهت این امر یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن تهیه گردیده است. ابتدا با حل جریان حول یک استوانه برای رینولدز Re-100 برنامه معتبر سازی شده است. سپس پارامترهای فیزیکی مربوط به میکروکانال و ذره کالیبره شده است. ابعاد ذره با ابعاد واقعی گلبول همخوانی داشته و قطر میکروکانال معادل قطر یک مویرگ 20 میکرومتر در نظر گرفته شده است. خطوط جریان و توزیع سرعت برای ذره با این سه شکل رسم شده است. نتایج نشان می دهد که ضخامت ناحیه کم فشار پشت و گردابه های تشکیل شده به شکل ذره بستگی داشته، ضخامت ناحیه کم فشار برای ذره با شکل دیسک مقعر الطرفین بیشترین مقدار را داشته و ضخامت گردابه ها و اندازه آنها در این حالت از دو حالت دیگر کمتر است.

Keywords:

جریان حول سلول , میکروکانال , شبکه بولتزمن