فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تعلیق فراصوت به دلیل عدم وابستگی به جنس و خواص ماده، جهت امکان تعلیق، برای طیف گسترده­‌ای از ذرات قابل‌استفاده است و پتانسیل بالایی در انتقال و جابجایی ذرات به‌صورت کنترل‌شده دارد. هدف اصلی در این مقاله، استفاده از روشی جدید بر پایه امواج مافوق صوت، برای تعلیق و جداسازی بدون تماس ذرات از محیط موردنظر می‌­باشد. با استفاده از این روش که آکوستوفرتیک نامیده می‌شود، ابتدا ذره هدف به محیط سیال تزریق‌شده و پس‌­ازآن به حالت تعلیق درآمده و جداسازی ذره صورت می­‌پذیرد. محیطی که جهت این تعلیق و جداسازی انتخاب گردید، آب می­‌باشد. علت این انتخاب، نو بودن انجام تعلیق و جداسازی در این محیط به دلیل ویسکوزیته بالاتر و سرعت صوت بالاتر آب نسبت به هوا و نزدیک بودن این محیط جهت کاربرد پاک‌سازی آب، جداسازی آب موجود در نفت خام و جداسازی پلاکت از خون در مقیاس میکروفلوئیدیک می­‌باشد. نیروی آکوستوفرتیک باید از برآیند نیروی گرانش و شناوری بیشتر باشد که بتواند بر آن غلبه کند و ذره را به حالت تعلیق درآورد و برای افزایش این نیرو نیاز است فشار آکوستیک زیاد شود که در حالت عادی با توجه به فرکانس پایین (kHz20) مورداستفاده و مقیاس ماکرو قابل انجام نیست و افزایش توان مصرفی ترانسدیوسر باعث ایجاد کاویتاسیون شده که مانع تعلیق ذرات می‌­شود، در این مقاله جهت افزایش فشار آکوستیک و تعلیق ذرات از محفظه بسته و با ایجاد جریان ایستای رزونانس استفاده شد که تعلیق ذرات را با همین فرکانس پایین امکان‌­پذیر کرد. در این مرحله سرعت اولیه ذرات در حالت شبیه‌­سازی و عملی 4/0 متر بر ثانیه داده شد و نتایج نشان داد که بیشترین اختلاف سرعت بین ذرات با حجم کم‌ و زیاد 12.5 درصد در حالت شبیه‌­سازی و 10 درصد در حالت عملی بود؛ بنابراین ذره با حجم بیشتر نیروی بیشتری احساس کرده و سرعت بیشتری می­‌گیرد. بیشترین اختلاف بین شبیه‌­سازی و تست عملی نیز 8 درصد بوده که در آزمایش­‌های تجربی، صحت طراحی انجام‌شده و همچنین نتایج شبیه‌­سازی تایید شد.