7239

شناگرهاي هيدروديناميكي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر مجيد رجبي

1400/03/04

مهندسي مكانيك

Hydrodynamic Swimmers

با توجه به كاربرد گسترده ميكروربات¬ها در زمينه¬هاي مختلف از جمله پزشكي، مطالعه و طراحي ميكروشناگر¬ها مورد توجه پژوهشگران بوده¬ است. در اين پژوهش، با الهام از نمونه¬هاي حركتي زنده همچون ميكروارگانيسم¬ها و هم¬چنين ميكروشناگر¬هاي مصنوعي طراحي شده، مكانيزمي به عنوان مدل معرفي گرديده¬ است. حركت اين مكانيزم كه متشكل از دو ديسك كه توسط يك ميله به يكديگر متصل شده¬اند، در شرايط عدد رينولدز پايين و اثرات اينرسي ناچيز به صورت تحليلي وعددي مورد بررسي قرار گرفته است. براي حركت اين ميكروشناگر¬ در سيال نيوتني، معادلات اشتقاق يافته از خزش استوكس، تراكم ناپذيري و ديناميك جسم در حالت كوپل خطي سازي و گسسته سازي شده است و مولفه¬هاي بردار سرعت در دستگاه متحرك حاصل مي¬گردد؛ سپس با انتگرال¬گيري عددي بردار¬هاي سرعت به سه روش ذوزنقه¬اي، نقطه مياني و تفاضل محدود مسير حركت جسم را در دستگاه مختصات جهاني مشخص مي-گردد. اثرات تغيير فاز اوليه عملگر، فركانس سيستم و ابعاد سازه بر سرعت خطي ميانگين بررسي شده است. در نتيجه، در دوران هاي هم¬فاز و پادفاز، به ترتيب حركت چرخشي خالص و انتقالي خالص قابل ملاحظه مي¬باشد و هم¬چنين در بعضي از حالت¬هاي اوليه خاص، مسير¬¬هاي كاربردي حركتي به دست آمده¬اند.

ميكروارگانيسم , عدد رينولدز پايين , ميكروشناگر مصنوعي , هيدروديناميك