تحلیل اثرات حرارتی روی جریان الکترواسمتیک درون یک ریزمجرای تخت به روش لتیس بولتزمن
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد
2 استادیار گروه مکانیک / دانشگاه بیرجند
doi
چکیده
در این مقاله اثرات دمای سیال ورودی روی طرح جریان الکترواسمتیک درون یک ریزمجرای تخت با دیوارههای دما ثابت توسط حل معادلات حاکم به روش لتیس بولتزمن تحلیل شده است. هدف اصلی این مطالعه جستجوی اثرات تغییر دما بر توزیع یونها و به تبع آن، پتانسیل الکتریکی داخلی و میدان سرعت سیال میباشد. برای آنکه بتوان از معادله توزیع یون بولتزمن استفاده نمود از دمای میانگین کاسهای برای هر مقطع از ریزمجرا استفاده گردیده است. در روش لتیس بولتزمن بکار رفته، از مدل ال.بی.جی.کی(LBGK) برای مدلسازی تابع برخورد معادله بولترمن و از شرایط مرزی زو- هی برای میدان سرعت استفاده شده است. از مدل وانگ برای حل معادله پواسون- بولتزمن و از مدل هی- چن برای حل معادله انرژی استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که با افزایش اختلاف دمای سیال ورودی و دمای دیوارهها میزان دبی جریان الکترواسمتیک افزایش مییابد. همچنین مشاهده شد که با کاهش پتانسیل الکتریکی خارجی، افزایش اختلاف دما و کاهش ضخامت لایه دو گانه الکتریکی، در ناحیه وروردی ریزمجرا، منطقهای با جریان بازگشتی تشکیل میشود که میتواند به منظور کنترل طرح جریان داخلی موثر واقع شود.
