حل جريان در ميكروكانال مستطيلي با استفاده از روش شبكه بولتزمن

كارشناسي ارشد

چكيده با پيشرفت تجهيزات ريز ساختار و افزايش كاربرد آن‌ها در ساير علوم، بررسي رفتار سيال دراين‌گونه وسائل اهميتي ويژه پيدا كرده است. از سويي به دليل كوچك بودن ابعاد در اندازه پويش آزاد ميانگين مولكولي، تحليل رفتار جريان با استفاده از معادلات كلاسيك سيالات، منجر به جواب‌هاي غير واقعي مي‌شود. از گزينه‌هاي كارآمد در اين حوزه مي‌توان به حل با روش‌هاي عددي اشاره داشت. روش شبكه بولتزمن، مبتني بر روشي مزوسكوپيك بوده و در راستاي حل‌هاي عددي قرار دارد كه قابليت‌هاي ويژه‌اي براي مدل‌سازي جريان دارد. در اين پايان‌نامه به كمك اين روش، رفتار سيال در ميكروكانال مستطيلي شكل، در بازه‌اي از اعداد نادسن بين 0.0194 تا 0.194 و فشارنسبيمتغير پيش‌بيني شده است. نتيجه نشان مي‌‌دهد كه تغييرات فشار به علت تراكم پذيري سيال، غير خطي مي‌باشد و به همين دليل در اين‌گونه مجراها براي به حركت درآوردن سيال نياز به اختلاف فشار بيشتري نسبت به كانال‌هاي با مقياس معمولي است. همچنين نتايج براي صحت يابي با داده‌هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه قرار گرفته‌ است كه همخواني مناسبي را نشان مي‌دهند.از اثرات مهم در جريان‌هاي ميكرو، بروز سرعت لغزشي در ديواره‌ها مي‌باشد و در اين تحقيق به تأثير عدد نادسن و فشار نسبي در ميزان آن اشاره گرديده است. بروز اثر تقابلي رقت و تراكم‌پذيري از ديگر نتايج اين پژوهش مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي:تابع توزيع احتمال، روش شبكه بولتزمن،رقت سيال، شرط مرزي عدم لغزش، ضريب بازگشت،عدد نادسن.

183445

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك - تبديل انرژي

دكتر غلامعلي عاطفي