15079

بررسي اثر شكل هندسي ميكروكانال ها در جهت افزايش راندمان جداسازي

1403

آقاي دكتر احمد رهبر

در دهه‌هاي اخير، فناوري ريزسيالات به‌عنوان رويكردي نوين براي بهبود فرآيندهاي انتقال جرم، اختلاط و جداسازي در مقياس ميكروسكوپي مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، اثر هندسه ميكروكانال‌ها بر دو فاكتور كليدي عملكردي يعني بازده استخراج و كارايي اختلاط بررسي شده است. با توجه به عدد رينولدز پايين در جريان‌هاي ميكروفلوئيديك، طراحي هندسي كانال نقشي تعيين‌كننده در ايجاد آشفتگي كنترل‌شده، بهبود نفوذ ميان فازها و افزايش سطح تماس مؤثر ايفا مي‌كند. در اين راستا، انواع هندسه‌ها از جمله كانال‌هاي T، Y، S، مارپيچي، چندشاخه و هم‌محور مورد مطالعه قرار گرفته و اثر پارامترهاي هندسي نظير زاويه انشعاب، شعاع انحنا، نسبت ابعاد، زاويه ورودي، و وجود موانع يا برجستگي‌ها بر شاخص‌هاي عملكردي تحليل شده است. نتايج مطالعات مروري نشان مي‌دهد كه بهينه‌سازي شكل هندسي كانال‌ها موجب افزايش قابل توجه در كيفيت اختلاط و بهره استخراج مي‌شود. به‌طور خاص، طراحي‌هاي مارپيچي و S-شكل با القاي گردابه‌هاي دين و جريان‌هاي ثانويه، و هندسه‌هاي Y- و T-شكل با كنترل عدد كاپيلاري و نسبت دبي فازها، توانسته‌اند راندمان فرآيند را به‌طور چشمگيري ارتقا دهند. در نهايت، مي‌توان نتيجه گرفت كه انتخاب و مهندسي دقيق هندسه كانال، رويكردي مؤثر و كم‌هزينه براي افزايش راندمان سيستم‌هاي ميكروفلوئيديك در فرآيندهاي جداسازي و اختلاط به شمار مي‌رود.

10/8/2025 12:00:00 AM

87645

1404/07/21

Investigating the effect of the geometric shape of microchannels in increasing separation efficiency