فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سالیان اخیر، میکروفلوییدیک اینرسیایی (استفاده از نیروهای اینرسی در میکروکانال‌ها) توجهات بسیاری را در حوزه‌ی جداسازی ذرات به خود جلب کرده است. مزیت این روش نسبت به سایر شیوه‌های جداسازی و غنی‌سازی، قابلیت استفاده در دبی‌های بالا و ارزان بودن آن می‌باشد. در پژوهش حاضر با هدف غنی‌سازی سیال از ذرات با قطر بیش از 15 میکرون، میکروکانال مستطیلی با مقاطع عریض و باریک در نظر گرفته شد که در آن، بخش‌های عریض (مخزن‌ها) وظیفه‌ی به دام اندازی ذرات با قطر بزرگ را بر عهده دارند. به کمک روش المان محدود و با حل معادلات ناویر-استوکس، خطوط جریان و شکل گردابه‌ها محاسبه گردید. مشاهده شد که به ازای دبی‌های ورودی در محدوده‌ی 25/0 تا 5/0 میلی‌لیتر بر دقیقه (مطابق با محدوده دبی‌های به کار گرفته شده در پژوهش‌های تجربی)، بیشترین درصد به دام اندازی ذرات با قطرهای بیش از 10 میکرون در نزدیکی دبی 35/0 میلی‌لیتر بر دقیقه رخ می‌دهد. همچنین اثر پارامترهایی همچون ارتفاع کانال، تعداد مخازن و طول اولیه‌ی مقطع باریک نیز بر درصد به دام اندازی سنجیده شد. در نهایت، در راستای نزدیک شدن به کاربردهای عملی، اثر تغییر لزجت ناشی از جایگزینی سیال خون به جای آب نیز مورد بررسی قرار گرفت که منجر به شکل‌گیری گردابه‌ها در دبی‌های بالاتر شد. به طور کلی، گردابه‌های ایجاد شده در بخش عریض که شدت و ضعف آن‌ها وابسته به پارامترهای ذکر شده می‌باشد، نقش غالب را در جداسازی ذرات ایفا نموده، در حالی که نیروهای لیفت اینرسیایی بیشتر در نقش هدایت‌کننده‌ی ابتدایی برای جداسازی به شمار می‌روند.