تحلیل عدم قطعیت جریان الکترواسموتیک در یک میکروکانال

وجود عدم قطعیت در نتایج تجربی معمولا به صورت نوار خطا به مقادیر تجربی در منحنیها اضافه میگردد. از آنجا که بخش عمده ای از تفاوت میان نتایج تجربی و عددی، ناشی از وجود عدم قطعیت در پارامترهای ورودی حل عددی است، مقایسه نتایج تجربی و عددی با در نظرگرفتن اثر پارامترهای غیرقطعی معنیدارتر است. جریان الکترواسموتیک ازجمله مواردی است که وجود پارامترهای غیرقطعی موثر، بررسی وجود عدم قطعیت را در نتایج شبیهسازی آن ضروری مینماید. در این مطالعه، تحلیل عدم قطعیت جریان الکترواسموتیک در یک میکروکانال تیشکل ارائه شده است. پیش از تحلیل عدم قطعیت، نتایج شبیهسازی عددی با در نظر گرفتن پارامترهای ورودی قطعی با دادههای تجربی مقایسه شده و اعتبارسنجی شبیهسازی عددی صورت گرفته است. در مرحله ی اول تحلیل عدم قطعیت، نمونه برداری به روش ابرمکعب لاتین از پارامترهای غیرقطعی انجام شده است. در مرحله ی بعدی، معادلات جریان الکترواسموتیک برای هر نمونه به روش المان محدود حل شده است. دبی جرمی و میدان سرعت به عنوان توابع هدف انتخاب گردیده و به منظور محاسبه ی مشتق توابع هدف از روش الحاقی استفاده شده است. در مرحله پایانی، عدم قطعیت در توابع هدف به روش مونت کارلو بهبودیافته تعیین شده است. نتایج حاصل از روش الحاقی نشان میدهند که پارامترهای هندسی و لزجت سیال بیشترین و چگالی سیال و دما کمترین تاثیر را بر روی توابع هدف میگذارند. همچنین نتایج شبیهسازی مونت کارلو وجود عدم قطعیت به میزان ۲۲.۴% در نتایج دبی جرمی و عدم قطعیت ۱۲.۶% به صورت میانگین در میدان سرعت را نشان میدهند.

تحلیل عدم قطعیت جریان الکترواسموتیک در یک میکروکانال Keywords:

Electroosmotic flow , Adjoint method , uncertainty quantification , Enhanced Monte Carlo method , Sensitivity analysis , جریان الکترواسموتیک , روش الحاقی , تعیین عدم قطعیت , روش منتکارلو بهبود یافته , آنالیز حساسیت