مجله علمی تخصصی مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، جلد ۷، شماره ۴، صفحات ۶۴-۸۰
عنوان فارسی یک روش جدید برای کاهش زمان شکست قطرات در میکروکانال T-شکل متقارن
چکیده فارسی مقاله حرکت قطرات در میکروکانال­ها در زمینه­های علمی و صنعتی متنوعی مانند مهندسی بیولوژیک، آزمایشگاه روی تراشه، انتقال دارو و کپسول­ سازی مشاهده می­ شود. در پژوهش حاضر، فرآیند شکست قطره در میکروکانال T-شکل  بوسیله نرم­افزار متن باز جریس شبیه­ سازی می­شود. به ­منظور اعتبارسنجی نتایج عددی حاضر، نتایج با تحقیقات آزمایشگاهی و عددی محققان پیشین ارزیابی می­ شوند. مقایسه بین نتایج نشان می­دهد که شبیه­سازی حاضر تطابق خوبی با مطالعات گذشته دارند. اثر حضور یک مانع نیم ­دایره ­ای در اعداد کاپیلاری مختلف (019/ 006/0) و نسبت طول اولیه بی­بعد قطره متفاوت (4 و 3 ،2L*=) روی الگوی جریان و زمان شکست قطره مادر در میکروکانال T-شکل مورد بررسی قرار می­گیرد. نتایج نشان می­دهد، با یک اصلاح ساده روی هندسه میکروکانال T-شکل متقارن، شکست قطره مادر در مقایسه هندسه T-شکل متقارن معمولی سریع تر اتفاق می ­افتد. برای نمونه، درعدد کاپیلاری 01/0 برای نسبت بی­بعد طول اولیه 3،2 و4 با حضور مانع به ترتیب زمان شکست قطره مادر تقریباً75%، 45% و 32% کاهش می­ یابد. همچنین، با افزایش عدد کاپیلاری در هر نسبت بی­بعد طول اولیه قطره، زمان شکست قطره کاهش می یابد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله حجم سیال، میکرو کانال T-شکل متقارن، شکست قطره، نرم‌افزار متن باز جریس، مدل حجم سیال.
عنوان انگلیسی A Novel Method for Decreasing Breakup Time of Droplet in Symmetric T-junction Microchannel
چکیده انگلیسی مقاله Droplet motion in microchannels is observed in versatile industrial and scientific applications, such as biological engineering, drug delivery, and encapsulation. In current investigation, breakup of mother droplet in a T-junction microchannel is simulated using the Gerris open-source software. To validate current simulation, results are appraised by the published literatures. The comparison depicts that the current results are in good agreement with previous studies. The effect of the presence of a semi-circular obstacle on the flow pattern and the breakup time of mother droplet is investigated for different Capillary numbers (0.006 Ca 0.019) and the non-dimensional initial length of droplet (L*=2, 3, and 4). The results reveal that by simple modifications on the symmetry T-junction, the mother droplet splits faster in the comparison of the ordinary symmetry T-junction geometry under the same conditions. For instance, the breakup time of mother droplet at Ca=0.01 for L*=2, 3, and 4 approximately decreases 75%, 45%, and 32% in the presence of obstacle, respectively. Furthermore, the breakup time of the drop decreases by increasing the Capillary number.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Microfluidics, Symmetric T-junction microchannel, Gerris open-source software, Volume of fluid method.
نویسندگان مقاله زینب خلیل زاده | Zeinab KhalilZadeh
Islamic Azad University Sari Branch, Department of mechanical engineering, Sari, Iran
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری، گروه مهندسی مکانیک، ساری

کیوان فلاح | Keivan Fallah
Islamic Azad University Sari Branch, Department of mechanical engineering, Sari, Iran
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری، گروه مهندسی مکانیک، ساری

جواد علی نژاد | Javad AliNejad
Islamic Azad University Sari Branch, Department of mechanical engineering, Sari, Iran
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری، گروه مهندسی مکانیک، ساری

یاسر رستمیان | Yaser Rostamiyan
Islamic Azad University Sari Branch, Department of mechanical engineering, Sari, Iran
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری، گروه مهندسی مکانیک، ساری

نشانی اینترنتی http://jeed.iaud.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-240-2&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات