اثرات ویسکوالاستیسیته و پتانسیل جریانی بر واکنشهای سطح در میکرورآکتورها
نویسندگان
1 استادیار/دانشگاه کردستان
2 گروه مهندسی شیمی. دانشکده نفت آبادان..دانشگاه صنعت نفت
doi
10.22060/mej.2018.14557.5886چکیده
بسیاری از سیالات زیستی مورد بررسی در آزمایشگاههای روی تراشه رفتاری غیرخطی دارند. همچنین به علت اندازه بسیار کوچک مجاری موجود در اجزای مختلف آزمایشگاههای روی تراشه، همانند میکرورآکتورها و میکروهمزنها، جریان فشار-محرک مایعات در این اجزا با پدیده پتانسیل جریانی همراه خواهد بود که تمایل به کاهش سرعت سیال دارد. تحقیق حاضر به بررسی اثرات پتانسیل جریانی و رفتار غیرنیوتنی سیال حامل بر انتقال جرم و واکنشهای سطح در میکرورآکتورهای ناهمگن میپردازد. در این راستا از مدل ویسکوالاستیک پی-تی-تی برای پیشبینی رفتار غیرخطی سیال استفاده میشود. معادلات حاکم در حالت بدون بعد به وسیله روش تفاضل محدود بر اساس شبکهبندی غیریکنواخت حل میشوند. نتایج نشان میدهند که اثرات پتانسیل جریانی با افزایش قدرت یونی الکترولیت و افزایش ضخامت دولایه الکتریکی تقویت میشود. تقویت این اثرات باعث کاهش سرعت سیال و به تبع آن سرعت انتقال آنالیت به پایین دست میکرورآکتور شده و در نهایت منجر به کاهش نرخ واکنشهای سطح میشود. اثرات پتانسیل جریانی چنان شدید است که در حالات حدی ممکن است باعث افزایش 100 درصدی زمان رسیدن سطح به حالت اشباع شود. اگرچه الاستیسیته با افزایش سرعت سیال در نزدیکی جدار منجر به کاهش زمان اشباع میشود، با این وجود اثرات آن بسیار کمتر از اثرات پتانسیل جریانی است.
