شکست قطرات با اندازه های غیر هم اندازه در میکروکانال Y-شکل متقارن
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، استادیار،گروه مهندسی مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
2 استادیار،گروه مهندسی مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
3 استادیار،گروه مهندسی مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
doi
10.22075/jme.2022.24495.2146چکیده
سیستمهای میکروسیالی مبتنی بر قطرات کاربردهای علمی و صنعتی متنوعی مانند مهندسی بیولوژیک، آزمایشگاه روی تراشه، انتقال دارو و کپسولسازی مشاهده میشود. در مطالعه حاضر، شکست قطرات مادر در یک میکروکانال Y-شکل متقارن تحت میدان الکتریکی به صورت عددی بررسی میشود. برای این رویکرد، یک مدل عددی 2 بعدی بر اساس روش تنظیم سطح توسط نرم افزار چند فیزیکی کامسول انجام می شود که براساس روش عناصر محدود است. برای صحتسنجی تحقیق حاضر، نتایج با مقالات قبلی ارزیابی می شود. این مقایسه نشان می دهد که شبیه سازی های فعلی با مطالعات منتشر شده بسیار مطابقت دارند. دو روش برای اعمال میدان الکتریکی در نظر گرفته شده است: میدان الکتریکی متقارن و میدان الکتریکی نامتقارن. در میدان الکتریکی متقارن مشاهده می شود که قطره مادر در مقایسه با مورد بدون میدان الکتریکی در حضور میدان الکتریکی سریعتر میشکند. همچنین، قطره مادر به دو قطره دختر با اندازه های مساوی تقسیم میشود. برای میدان الکتریکی نامتقارن، نتایج نشان می دهد که قطره مادر به دو قطره دختر با اندازه های نابرابر تقسیم میشود. علاوه بر این، یک الگوی جریان جدید به نام الگوی ترکیبی برای میدان الکتریکی نامتقارن قطره دیده میشود. به اضافه، یک عدد ککاپیلاری الکتریکی بحرانی برای هر اندازه طول بیبعد قطره وجود دارد که در مقدار بیشتر از آن، قطره نمیشکند.
