عنوان

بررسی عددی تاثیرات نیروهای داخلی و خارجی بر اختلاط نانوذرات در یک فروسیال

شماره

‭۱۶۶۰۶پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی عددی تاثیرات نیروهای داخلی و خارجی بر اختلاط نانوذرات در یک فروسیال

نام نخستين پديدآور

/رضا حمداللهی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: فنی مهندسی مکانیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۵‬

نام توليد کننده

، راشدی

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۵/۰۶/۱۷‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

میکرومیکسرها یکی از اجزای اساسی تجهیزات میکروسیالی هستند .مطالعات متعددی روی بهبود اختلاط در میکرومیکسرها انجام گرفته است .کارهای اندکی در مورد اختلاط فروسیال با نمونه های دیگر صورت گرفته است .در حالی که مقالاتی نشان داده‌اند که استفاده‌ی همزمان از ذرات مغناطیسی و بیومولکول‌ها در یک وسیله‌ی میکروسیالی باعث تقویت سیگنال الکتریکی حاصل از غلظت بیومولکول‌های هدف می‌شود .در مطالعه حاضر، ابتدا مقایسه‌ای بین مرتبه‌ی بزرگی نیروهای مختلف، به منظور پیش‌بینی میزان تاثیرگذاری نیروها بر رفتار ذرات انجام شده است .نتایج این بخش نشان می‌دهد که مرتبه‌ی بزرگی نیروی گرانشی پایین‌تر از سایر نیروهاست و در کار حاضر تاثیر چندانی روی رفتار ذرات ندارد .سپس در غیاب میدان مغناطیسی تاثیر نیروهای مختلف در اختلاط نانوذرات مغناطیسی به روش کوپل یک‌ص‍ طرفه با استفاده از نرم‌افزار ‮‭COMSOLMultiphysics۵/۲‬ بررسی شده است .بر اساس نتایج عددی، مشاهده می‌شود که نیروی براونی برای رفتار طبیعی ذرات ضروری است .نیروی ترموفورسیس باعث نفوذ ذرات به سمت آب خالص می‌شود ولی اختلاط همگن خوبی اتفاق نمی‌افتد.در نهایت دو روش برای بهبود اختلاط معرفی شده است که عبارتند از :افزایش سرعت فروسیال و استفاده از میدان مغناطیسی .افزایش سرعت فروسیال باعث می‌شود ذرات به صورت همگن‌تر در سطح مقطع پخش شوند .در حالتی که یک آهنربای دائمی با قدرت مناسب انتخاب شود، نیروی مغناطیسی اعمالی از مرتبه برابر با سایر نیروهای مؤثر خواهد بود و باعث بهبود اختلاط خواهد شد .اگرچه هر دو عامل فوق رهیافت‌های سودمندی برای بهبود پروسه اختلاط هستند، استفاده‌ی همزمان از این دو عامل باعث دستیابی به اختلاط همگن‌تر در طول کوتاه‌تری از کانال اختلاط، نسبت به حالت استفاده از یک عامل می‌شود

متن يادداشت

Micromixers are an essential part of the microfluidic devices. Numerous studies have previously discussed improving the mixing efficiency in micromixers. Few studies have presented the ferrofluid and other sample solutions mixing data. Nevertheless, some papers have shown that manipulating the conjugate of magnetic particles and biomolecules in a microfluidic device can easily amplify the electrical signal of concentration of the target biomolecules.In present study, the scale analysis of different forces, in order to predict their influence on the behavior of the particles, has been done. Results of this step show that the order of the magnitude of Gravity force is lower than other forces and is not effective in this case. Then in the absence of the magnetic field, the effects of different forces on mixing of magnetic nanoparticles have been studied using one-way coupling method and COMSOLMultiphysics5.2 software. According to the numerical results, it is observed that Brownian force is essential for normal behavior of nanoparticles. Thermophoretic force causes the particles to penetrate into the pure water, but homogeneous mixing does not occure. Finally, two methods have been introduced to improve the mixing, including increasing the velocity of ferrofluid and magnetic field implementation. Increasing the velocity of ferrofluid causes particles to distribute more homogeneous at cross section. When a permanent magnet of appropriate strength is chosen, the applied magnetic force has the same order of magnitude as other effective forces and improves mixing. Incidentally, both of the abovementioned factors are useful approaches for improving the mixing process, using them together achieves more homogeneous mixing in shorter length of the mixing channel in comparison with using one alone

مستند نام اشخاص تاييد نشده

حمداللهی، رضا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

امین‌فر، حبیب، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

محمدپورفرد، موسی، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

طلعتی، فرامرز، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی