شبیه‌سازی جریان میکروپمپ الکترواسموتیک با استفاده از روش دینامیک ذرات استهلاکی

در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی برای شبیه سازی ریز پمپ الکترواسموتیک در نقش قلب یک سیستم پیشران فضایی شیمیایی استفاده می‌شود. در این شبیه سازی، بر اساس قاعده جریان الکترواسموتیک، سیال توسط ریز پمپ رسانش و پارامتر های متاثر، مانند ابعاد کانال، ولتاژ اعمال‌ شده و اثر جنس سطح یا زتاپتانسیل بررسی و تحلیل شده است. چگونگی توسعه روش شبیه سازی به منظور اعمال نیروی خارجی (نیروی الکترواسموتیک) و همچنین، چگونگی توسعه روش به کانال با ابعاد یا شرایط متفاوت ارائه شده است. نتایج به دست آمده بررسی پروفیل سرعت در کانال به ازای پارامتر‌های متفاوت متاثر را شامل می شود. این نتایج با حل تحلیلی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. در این بررسی نشان داده شده که روش الکترواسموتیک روشی ایده آل برای انتقال سیال به عنوان ریز پمپ در شرایط مختلف و همچنین، کار بردی در شاخص ریز، مانند ریز‌ماهواره، است.

Simulation of Electroosmotic Micro Pump Using Dissipative Particle Dynamics

In this paper, the dissipative particle dynamic method is used to simulate the electrosmotic micro pump as the main part of a spatialchemical propulsion system. In this simulation, the micropump is driven by the principle of  electrosmotic flow.Furthermore,the effective parameters, such as channel dimensions, applied voltage, surface effect, or zeta potential are analyzed. This research focuses on developing a simulation method for applying external force (electrosmotic force) as well as developing a method to a channel with different sizes and conditions. Our results include velocity profile in a channel with different effective parameters. The result were compared with and validated by analytical solution. It was shown that the electrosmotic method is an ideal method for transferring fluid as a micropump in different conditions and also in finescales applications, such as in microsatellites.