طراحی، ساخت و مطالعه آزمایشگاهی میکروکانال مارپیچی جداساز ذرات در سیستمهای میکروسیالات گریز از مرکز
نویسندگان
1 مکانیک،دانشکده مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران،ایران
2 مهندسی پزشکی،سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران
3 بیومکانیک،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
4 علم و صنعت*مهندسی مکانیک
doi
10.22060/mej.2019.16683.6427چکیده
امروزه تمایل بسیاری به استفاده از میکروسیستمهای تحلیلی در زمینهی تشخیصهای مولکولی و میکروسیالاتی وجود دارد چراکه مزایایی مانند فضای کم، کاهش میزان مصرف نمونه و کاهش زمان تحلیل دارند. میکروسیالات دورانی یک زیر شاخه از حوزهی میکروسیالات است که با بهرهگیری از نیروهای گریز از مرکز باعث حرکت سیال در شبکههای محصور شده در سیستمهای دیسک شکل دوار میگردد. المان جداسازی یکی از پرکاربردترین المانهای بهکار رفته در این سیستمها میباشد که بهمنظور جداسازی ذرات موجود در نمونه بهکار میرود. در این پژوهش روش هندسی جدیدی برای جداسازی ذرات معلق در یک نمونه سیال به روش منفعل ارائه شده است. هندسه مارپیچ شکل بهکار رفته در این مدل باعث میشود نیروی گریز از مرکز محلی ناشی از انحنای کانال علاوه بر نیروهای گریز از مرکز و کوریولیس ناشی از دوران دیسک به فرایند جداسازی کمک کند. در ابتدا روند جداسازی ذرات در کانال مطالعه میشود و سپس تاثیر پارامترهای طول کانال و سرعت دوران بر بازدهی المان بررسی میگردد. نتایج حاصل از آزمایشها بازدهی جداسازی بالای 90 درصد را نشان دادند که حاکی از پتانسیل بالای این المان در فرایند جداسازی میباشد. همچنین افزایش سرعت دورانی و طول کانال مارپیچ باعث بهتر شدن فرایند جداسازی و افزایش بازدهی میگردد.
