|
|
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۴، صفحات ۹۱-۱۰۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
اثرات ویسکوالاستیسیته و پتانسیل جریانی بر واکنشهای سطح در میکرورآکتورها |
|
| چکیده فارسی مقاله |
بسیاری از سیالات زیستی مورد بررسی در آزمایشگاه‌های-روی-تراشه (آزروشه) رفتاری غیرخطی دارند. همچنین به علت اندازه بسیار کوچک مجاری موجود در اجزای مختلف آزروشه ها، همانند میکرورآکتورها و میکروهم زن ها، جریان فشار-محرک مایعات در این اجزا با پدیده پتانسیل جریانی همراه خواهد بود که تمایل به کاهش سرعت سیال دارد. تحقیق حاضر به بررسی اثرات پتانسیل جریانی و رفتار غیرنیوتنی سیال حامل بر انتقال جرم و واکنش های سطح در میکرورآکتورهای ناهمگن می پردازد. در این راستا از مدل ویسکوالاستیک پی-تی-تی برای پیشبینی رفتار غیرخطی سیال استفاده می شود. معادلات حاکم در حالت بدون بعد به وسیله روش تفاضل محدود بر اساس شبکه بندی غیریکنواخت حل می شوند. نتایج نشان می دهند که اثرات پتانسیل جریانی با افزایش قدرت یونی الکترولیت و افزایش ضخامت دولایه الکتریکی تقویت می شود. تقویت این اثرات باعث کاهش سرعت سیال و به تبع آن سرعت انتقال آنالیت به پایین دست میکرورآکتور شده و در نهایت منجر به کاهش نرخ واکنش های سطح می شود. اثرات پتانسیل جریانی چنان شدید است که در حالات حدی ممکن است باعث افزایش 100 درصدی زمان رسیدن سطح به حالت اشباع شود. اگرچه الاستیسیته با افزایش سرعت سیال در نزدیکی جدار منجر به کاهش زمان اشباع می شود، با این وجود اثرات آن بسیار کمتر از اثرات پتانسیل جریانی است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
ویسکوالاستیسیته، پتانسیل جریانی، میکرورآکتور، واکنشهای سطح، |
|
| عنوان انگلیسی |
Influences of viscoelasticity and streaming potential on surface reaction kinetics in microreactors |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Most biofluids examined in Lab-on-a-Chip (LOC) devices show a non-linear rheological behavior. Moreover, due to the very small sizes of the ducts encountered in different components of LOCs, like microreactors and micromixers, the pressure-driven liquid flow in these devices is prone to the streaming potential effects that tend to retard the fluid flow. The present study deals with investigating the influences of the streaming potential and a non-linear rheology of the carrier fluid on mass transport and surface reactions in heterogeneous microreactors. To this end, the PTT viscoelastic model is used to predict the non-linear behavior of the fluid. The governing equations are solved in a dimensionless form utilizing the finite-difference method for a non-uniform grid. The results show that the streaming potential effects are pronounced by increasing the ionic strength of the electrolyte and thickening the electric double layer. Upon magnifying these effects, the fluid velocity and, accordingly, the speed of analyte transfer to the downstream are lowered, thereby reducing the surface reaction rates. The streaming potential effects are so severe that may lead to 100% increase in the saturation time at limiting conditions. Although the elasticity effects decrease the saturation time by increasing the fluid velocity near the wall, they are less important as compared to the streaming potential effects. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
مسلم فتاحی |
گروه مهندسی شیمی. دانشکده نفت آبادان..دانشگاه صنعت نفت
آرمان صادقی |
استادیار/دانشگاه کردستان
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://mej.aut.ac.ir/article_3131_17ebadc36bf4396036255103d546adc5.pdf |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2205240.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|