مطالعه رفتار میکروشیر هیدروژلی مدرج حساس به دما با درنظرگرفتن برهمکنش سیال و سازه
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران
doi
چکیده
هیدروژلها مواد پلیمری هوشمند هستند که در تماس با سیال تحت تحریکهای مختلف فیزیکی و شیمایی تغییر شکلهای بزرگ میدهند. همچنین این مواد بهعنوان سنسور و عملگر مورد استفاده قرار میگیرند از جمله کاربردهای این مواد میتوان به مسائل مربوط به میکروسیالها اشاره کرد که در آن برهمکنش بین سازه و سیال از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی استفاده از مواد مدرج نیز با توجه به مزایای آنها اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش رفتار یک میکروشیر مدرج هیدروژلی حساس به دما با درنظرگرفتن برهمکنش سیال و سازه مورد مطالعه قرار میگیرد. در این راستا ابتدا ابزار عددی مناسب برای تحلیل اجزاء محدود یک میکروشیر مدرج هیدروژلی توسعه داده شده است که پس از صحتسنجی برای استفاده در روند شبیهسازی برهمکنش سیال و سازه مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی اهمیت مدرج نمودن این میکروشیرها حالتهای حدی همگن نیز بررسی شدهاند. همچنین رفتار میکروشیرها بدون درنظرگرفتن برهمکنش سیال و جامد نیز شبیهسازی شده است. نتایج بهدست آمده حاکی از آن است که اثرات برهمکنش سازه و سیال حایز اهمیت بوده و تاثیرات قابل توجهی بر پارامترهای میکروشیر بهخصوص دمای بستهشدن و دبی سیال عبوری از آن را دارند. بنابراین با درنظرگرفتن پارامترهای کاری از جمله فشار داخلی سیال و چگالی اتصالات عرضی هیدورژل مورد استفاده در دماهای متفاوت مطالعهای دقیق روی میکروشیر انجام گرفته است.
