ارشيا معصوم پور

Design an‎d Numerical Performance eva‎luation of Microfluidic Viscometer Using CFD Simulation

وي سكوزيته به عنوان يكي از ويژگيهاي ا سا سي سيالات، نقش مهمي در تحليل و پيشبيني رفتار آنها دارد. اندازهگيري وي سكوزيته در طراحي و بهينه سازي سامانهها در صنايع، ت شخيص پز شكي، دارو سازي و طراحي مواد جديد از اهميت ب سياري برخوردار ا ست. با تو سعه و گ سترش چ شمگير ا ستفاده از سامانههاي ميكروفلوئيديك، نقش آنها در تعيين ويژگيهاي رئولوژي نيز پررنگتر شلللده اسلللت. ويسلللكومترهاي ميكروفلوئيديك با حجم مصرفي بسيار كم علاوه بر كاهش هزينه موجب كنترل بهتر سيال ميشوند. در اين مطالعه، ويسلللكومتر ميكروفلوئيديك تكفازي و دوفازي مورد بررسلللي قرار گرفت. در اين راسلللتا، تاثير پارامترهاي طول، ارتفاع و سرعت بر ويسكومتر تكفازي بررسي شد. همچنين، در ويسكومتر دوفازي، علاوه بر موارد ذكر شده به برر سي اثر طول ورودي و زاويه ميان دو ورودي پرداخته شد. به همين منظور معادلات ناوير-استوكس و پيوستگي براي تعيين توزيع ميدان سرعت و فشار استفاده شده و همچنين ويسكوزيته با استفاده از معادله هاگن-پويزله محاسبه شد. حل معادلات توسط نرمافزار كامسول نسخه 6.2 با بهرهگيري از روش عددي المان محدود انجام شد. نتايج ن شان ميدهد كه وي سكومتر تكفازي عملكرد مطلوبي با در صد خطاي 2.55 درصلد داشلته و با افزايش طول و كاهش ارتفاع اين ميزان خطا كاهش مييابد. با بررسلي سله هندسه مختل براي ويسكومتر دو فازي، نتايج نشاندهنده افزايش خطا با افزايش زاويه بين دو ورودي است. ، 67 و 047 درجه به ترتيب برابر با 4.7 ، به طوريكه ميانگين در صد خطاي محا سبه شده براي زاويههاي 37 4.5 و 04.2 در صد شده ا ست. عملكرد و دقت وي سكومتر دوفازي با افزايش طول، طول ورودي و سرعت و كاهش ارتفاع كانال بهبود مييابد. بنابراين، انتخاب محدوده سرعت و هندسه مناسب تاثير بسزايي بر عملكرد ويسكومتر ميكروفلوئيديك داشته و نقش موثري در دقت محاسباتي دارد.