فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله به روشی ابداعی (شبه سه بعدی) موفق شدیم تاثیر همزمان نیروهای اینرسی و مگنوس را به منظور متمرکز سازی و به دام‌اندازی ذرات در کانال‌های مستقیم و عریض و باریک، شبیه سازی نماییم. همچنین هندسه های متفاوتی نسبت به کارهای پیشین برای استفاده در این نوع از ادوات بررسی شده است که پیش از این شبیه سازی نشده بود. شبیه‌سازی‌ها در محیط نرم افزار کامسول که مبتنی بر روش‌های المان محدود می‌باشد، صورت گرفته است و آزمایش‌ها با استفاده از میکروکانال‌های ساخته شده با روش لیتوگرافی و ماده‌ی PDMS و عکس‌برداری توسط میکروسکوپ نوری انجام شده است. استفاده از روش شبیه‌سازی شبه سه بعدی موجب شد زمان شبیه‌سازی‌ها 88% کاهش یابد. نتایج نشان می‌دهد با افزایش قطر ذرات و عدد رینولدز جریان در میکروکانال‌ها، ذرات سریع‌تر به تعادل می‌رسند و با تغییر نسبت ابعادی کانال، موقعیت تعادلی ذرات تغییر می‌کنند و الگوهای تعادلی مختلفی مشاهده می‌شود. در کانال‌های عریض و باریک نیز افزایش قطر ذرات موجب افزایش بازدهی بدام اندازی کانال می‌شود. نتایج آزمایشگاهی نیز صحت نتایج شبیه‌سازی را مورد تایید قرار می‌دهد و ذرات 19 میکرونی در بخش عریض کانال بدام افتاده درحالیکه ذرات 10 میکرونی از آن خارج می‌شوند. اما افزایش دبی تنها تا رسیدن به بهینه‌ی آن یعنی ml/min 35/0 موجب افزایش بازده می‌شود و پس از آن افزایش دبی تاثیر مثبتی بر بازده ندارد. همچنین با تغییر هندسه‌ی بخش عریض از مستطیل به دایره، بازدهی به دام اندازی افزایش و به 0.86 رسید.