تحلیل عددی جریان الکترواسموتیک در ریزمجرای تخت با دیواره های مواج

در مطالعه حاضر، اثر دیواره موجی شکل یک ریزمجرا بر جریان الکترواسموتیک به صورت عددی بررسی شده است. به منظور شبیه سازی ناصافیهای سطح دیواره ریزمجرا، پروفیل دیواره به صورت موجی شکل انتخاب شده است. لذا یک شبکه منحنی الخط منطبق بر مرز با تعامد کامل خطوط شبکه در مرزها ایجاد شد. معادلات حاکم و شرایط مرزی مربوطه در دو بعد، به صورت عددی و با استفاده از روش حجم محدود با متغیرهای هممکان در شبکه غیریکنواخت در دستگاه عمومی حل میشوند. همچنین به منظور دوری از هرگونه خطای ناشی از فرضهای ساده ساز مسئله، توزیع یون های مثبت و منفی درون لایه دوگانه الکتریکی توسط مدل ارنست-پلانک شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که در ناحیه میانی ریزمجرا به دلیل اثرات جریان الکترواسمتیک ناشی از زتا پتانسیل دیواره، گرادیان فشار مثبت (مخالف حرکت جریان ) و در نواحی ورودی و خروجی منفی (موافق حرکت) میباشد . همچنین در کل طول ریزمجرا اثرات انبساط و انقباض ریزمجرا بر فشار آشکار است و انبساط عرض ریزمجرا موجب کاهش فشار و انقباض آن باعث افزایش فشار محلی میشود.

Keywords:

جریان الکترواسموتیک , مجرای موجی شکل , مدل ارنست-پلانک.