تحليل جريان سيال در ميكروپمپ مگنتوهيدروديناميك به روش طيفي

كارشناسي ارشد

با گسترش سيستم¬هاي ميكروسيالي در چند دهه اخير، توجه به ميكروپمپ¬ها به عنوان جزئي اصلي از اين سيستم ها افزايش يافته است. بسته به ساختار ، نوع سيال و كاربرد ميكروپمپ، اين ميكروپمپ¬ها به دسته¬هاي مختلفي تقسيم مي¬شوند. يكي از تقسيم بندي هاي عمده ميكروپمپ¬ها، دسته بندي بر اساس شيوه تحريك سيال است، كه باعث ايجاد دو دسته عمده ميكروپمپ¬هاي مكانيكي و ميكروپمپ هاي ديناميكي مي¬شود. در تحريك ديناميكي، سيال بدون استفاده از اجزاي متحرك به حركت در مي¬آيد. يكي از شيوه هاي تحريك ديناميكي سيال استفاده از ميكروپمپ هاي مگنتوهيدروديناميك است. هنگامي كه سيال هادي جريان الكتريكي، در معرض ميدان مغناطيسي اي عمود بر ميدان الكتريكي قرار گيرد؛ نيروي حجمي لورنتز بر سيال وارد مي شود. ميكروپمپ هاي مگنتوهيدروديناميك با استفاده از اين ايده، از نيروي لورنتز جهت پمپاژ سيال هاي هادي جريان الكتريكي استفاده مي كنند. در اين اثر پس از مروري كوتاه بر تاريخچه و ماهيت پديده مگنتوهيدروديناميك، به معادلات حاكم بر جريان سيال در حضور ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي ، و پس از آن به معادلات حاكم بر ميكروپمپ مگنتوهيدروديناميك مي پردازيم. در قسمت بعد با توضيحي مختصر در مورد روش هاي طيفي و توابع متعامد، با بهره گيري از روش طيفي به عنوان روشي موثر با سرعت حل بالا ، معادلات حاكم بر ميكروپمپ مگنتوهيدروديناميك جريان مستقيم و جريان متناوب با دقت بسيار بالا و در زمان هاي كم حل مي شود. پس از آن به بررسي پارامترهاي موثر بر جريان سيال در ميكروپمپ مگنتوهيدروديناميك مي پردازيم. اثرات لغزش ديواره، فواصل ديواره هاي هارتمن و جانبي، ميدان هاي مغناطيسي و الكتريكي در ميكروپمپ هاي جريان مستقيم بررسي مي شود. در ميكروپمپ هاي جريان متناوب، اثرات فركانس و اختلاف فاز ميدان هاي مغناطيسي و الكتريكي بر سرعت سيال و نيروهاي وارده بر سيال، تحليل و ارزيابي مي شود. واژه‌هاي كليدي: ميكروپمپ، مگنتوهيدروديناميك، نيروي لورنتز، روش طيفي، توابع متعامد

190264

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر منصور عليزاده