مطالعه‌ی راندمان اختلاط یک ریزمخلوط گر الکترواسمتیکی با توزیع ناهمگن بارهای دیواره

در این مقاله یک ریزمخلوط گر غیرفعال الکترواسمتیکی با بار سطحی ناهمگن روی دیواره‌ی تخت و دو بعدی اش به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم شامل یک معادله‌ی لاپلاس برای توزیع میدان الکتریکی خارجی، یک معادله‌ی پواسون برای توزیع میدان الکتریکی درون لایه‌ی دوگانه‌ی الکتریکی، معادله‌ی ارنست – پلانک برای توزیع غلظت یون های مثبت و منفی، معادله‌ی ناویر – استوکس اصلاح شده برای میدان جریان و معادله‌ی حاکم بر غلظت گونه ها برای یک جریان غیرقابل تراکم پایدار به روش حجم محدود حل شده است. اعتبارسنجی کد عددی نوشته شده با مقایسه‌ی نتایج حل جریان الکترواسمتیک ایده آل با زتاپتانسیل ثابت و حل تحلیلی موجود انجام شده است. نتایج نشان می دهد با توزیع مناسب بار های ناهمگن سطحی می توان راندمان اختلاط را تغییر و کنترل نمود. بیشترین راندمان اختلاط مربوط به حالتی است که عدم تقارن در نحوه‌ی چینش بارهای ناهمگن دیواره افزایش یابد. هم‌چنین افزایش شدت بار الکتریکی با فرض ثابت بودن قدرت ریزپمپ الکترواسمتیکی، موجب افزایش راندمان اختلاط می شود.