بررسی عملکرد میکروپمپ الکترواسمزی با استفاده از گرادیان میدان الکتریکی و میکروالکترودهای نامتقارن: مدلسازی عددی و اعتبارسنجی تجربی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 54، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 101-122 اصل مقاله (1.96 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.19841.7129 | ||
| نویسندگان | ||
| طناز طاوری؛ محسن نظری* ؛ پوریا اکبرزاده؛ ناصر سپهری؛ مصطفی نظری | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در مطالعه حاضر جهت ساخت میکروپمپ الکترواسمزی، یک هندسه جدید با الکترودهای سهبعدی طراحی شده است. به منظور بهسازی، پارامترهای مختلف از جمله عرض و ارتفاع پلهها بر روی هر الکترود و محل قرارگیری آنها، اندازه هر الکترود (تقارن یا عدم تقارن)، فاصله جفت الکترودها و همچنین مشخصات الکتریکی (شامل ولتاژ و فرکانس) بررسی و جریان سیال (سدیم کلرید) درون یک کانال تحلیل شده است. معادلات حاکم بر جریان و همچنین معادلات میدان الکتریکی به روش اجزای محدود کوپل و حل شدهاند. این امر جهت بررسی تأثیر پارامترهای هندسی الکترود بر سرعت لغزشی الکترواسمزی و در نهایت تأثیر آن بر جریان سیال صورت گرفته است. برای معتبرسازی حل عددی، تراشه با استفاده از روش فتولیتوگرافی شامل مراحلی چون لایه نشانی الکترود پلاتین، ایجاد پلهها بر روی الکترود با استفاده از پلیمر و ساخت میکروکانال در محیط آزمایشگاه ساخته شده است. در نهایت با توجه به بهسازی، محل قرارگیری پله بر روی الکترود (µm 50 )، عرض پله (µm 30) و ارتفاع آن (µm 5) بدست آمد. با توجه به ابعاد، فرکانس kHz 1 و ولتاژ V2/5، مقدار سرعت، دبی و فشار به ترتیب برابر با mm/s 1/77، ml/min 14/9 و Pa 74/6 است که از نظر کیفی با روند نتایج آزمایشگاهی، مطابقت دارد. این طراحی، پمپاژ بالایی در پمپهای الکترواسموزی را فراهم میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| میکروسیالات؛ میکروپمپ الکترواسمزی؛ بهسازی هندسه الکترود؛ ریزساخت؛ مدلسازی عددی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,007 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,229 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,381,813 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,940,383 |