حل تحلیلی فرآیند پخش عرضی در جریان‌های ترکیبی الکترواسموتیک و پوازی سیالات نیوتنی در میکرومیکسرهای مستطیلی تحت شمول دولایه الکتریکی

Abstract

در سنجش و تحلیل‌ پزشکی در زمینه‌ی سیستم‌های میکروجریانی، انتشار و پخش ذرات تحت جریان‌های آرام نقش اساسی را در تحلیل سیالات بیولوژیکی ایفا نموده و به عنوان عامل اصلی در آماده‌سازی نمونه بشمار می‌رود. با توجه به رشد تکنیک‌های ساخت آزمایشگا‌ه‌های روی تراشه، امکان تولید میکروکانال‌های مستطیلی با نسبت هندسه‌ی معین و با ابعاد میکرون و زیرمیکرونی فراهم گشته که متعاقباً باعث بزرگنمایی اثر پدیده‌های انتقال به وسیله‌ی الکتروسینتیک بر توزیع و پخش محلول در این تجهیزات خواهد شد. از آنجایی که در مطالعات اخیر اینگونه اثرات مورد چشم‌پوشی قرار گرفته لذا در این تحقیق بر اساس روش تحلیلی، اثر پارامتر دبای-هاکل در ناحیه‌ی دولایه‌ی الکتریکی بر پدیده‌ی پخش عرضی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نوع جریان مسأله نیز به صورت کلی تلفیق نیروی الکترواسموتیک همراه با گرادیان فشار در نظر گرفته شده و نتایج بررسی در سه سناریوی جریان با گرادیان فشار مساعد، صفر و مخالف مورد مطالعه قرار می‌گیرند. نتایج تحقیق بیانگر افزایش عرض ناحیه‌ی پخشی در پروفیل‌های پروانه‌ای و دوکی شکل کانتورهای غلظت با افزایش طول دبای می‌باشند. همچنین نتایج حاصل از آنالیز مقیاسی بر اساس معیار شدت اختلاط نیز نشان‌دهنده‌ی کاهش این کمیت در اثر افزایش عدد پکله‌ بر اساس سرعت هلمهولتز- اسملوکوفسکی و پارامتر بی‌بعد دبای- هاکل می‌باشد. توان متوسط محوری معیار اخیر نیز رفتاری کاهشی نسبت به افزایش ضخامت دولایه‌ی الکتریکی خواهد داشت.