شبیه سازی عددی اختلاط جریان های دائمی الکترواسموتیک دوبعدی در ریزمخلوط گر چهارراهه افقی به روش لتیس بولتزمن

هدف این تحقیق، کنترل جهت جریان الکترواسموتیک، نرخ دبی حجمی و غلظت خروجی در یک ریزمخلوط گر چهارراهه متقاطع با جریان تراکم ناپذیر و پایای سیال نیوتنی است. کنترل دبی و غلظت خروجی در این ریزمخلوط گر با اعمال ولتاژ کنترل شده به پایانه های هر یک از انشعاب های دستگاه انجام می شود. در این مطالعه، با درنظرگیری جزئیات کامل معادلات حاکم از جمله معادله نرنست-پلانک از روش عددی لتیس بولتزمن استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که ضخامت بی بعد لایه دوگانه الکتریکی روی بازه عملکرد دستگاه و غلظت خروجی ریزمخلوط گر تاثیر محسوسی ندارد. محدوده عملکرد دستگاه براساس یک بازه از ولتاژهای الکتریکی تعریف می شود که با اعمال بر روی ورودی های دستگاه، موجب کنترل جریان های ورودی با غلظت های متفاوت می گردد (غلظت یک از بالا و پایین و غلظت صفر از مجرای سمت چپ). این محدوده که نشان دهنده حساسیت دستگاه به تغییرات ولتاژ اعمالی است، از پارامترهای مهم این دستگاه به شمار می رود که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین توسط رابطه ای غلظت خروجی جریان برحسب ولتاژ اعمالی به جریان های ورودی ریزمخلوط گر گزارش می شود. یافته های ارائه شده در این مطالعه، می تواند برای طراحی و توسعه ریزمخلوط گرهای با هندسه پیچیده تر مورد استفاده قرار گیرد.