بررسی عددی جداسازی چهار گروه از ذرات پلی‌استایرن در جریان سیال سه‌جزئی با استفاده از دی‌الکتروفورسیس

در این مقاله، یک روش جدید برای جداسازی مداوم چهار گروه از میکروذرات پلی‌استایرن با اختلاف اندازه کم، در یک جریان سه‌ جزئی و با استفاده از مکانیزم دی‌الکتروفورسیس به‌صورت عددی بررسی شد. چهار گروه از میکروذرات پلی‌استایرن با قطرهای 2، 3، 4 و 5 میکرومتر، در یک میکروکانال مستقیم حاوی سه جریان که تنها در رسانایی الکتریکی با هم متفاوت بودند، نیروی دی‌الکتروفورسیس مختلفی تجربه کرده و به خروجی‌های هدف هدایت شدند. شبیه‌سازی‌های انجام شده در این مقاله در محیط متن باز اپن‌فوم انجام شد. در ادامه، پارامترهای عملیاتی تاثیرگذار روی جداسازی ذرات از جمله اندازه ذرات، رسانایی الکتریکی سیال و ولتاژ اعمالی به الکترودها مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. برای این کار، 9 پیکربندی مختلف از رسانایی الکتریکی سیال انتخاب شد و پنجره ولتاژ مناسب جداسازی به‌دست آمد. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن یک پیکربندی مناسب برای رسانایی الکتریکی اجزای سیال، بازه ولتاژ مجاز برای دستیابی به جداسازی مطلوب چهار ذره برابر با 13.25 الی 18.5 ولت است.

numerical analysis of the separation of four groups of polystyrene particles in a three-component fluid flow using dielectrophoresis

in this paper, a novel method for the continuous separation of four groups of polystyrene microparticles with small size differences in a three-component flow, utilizing dielectrophoresis, was investigated numerically. four groups of polystyrene microparticles with diameters of 2, 3, 4, and 5 micrometers were subjected to varying dielectrophoresis forces within a straight microchannel containing three flows of differing electrical conductivity and directed towards target outlets. the simulations conducted in this study were performed using openfoam. subsequently, operational parameters influencing particle separation, such as particle size, fluid electrical conductivity, and the voltage applied to the electrodes, were examined and analyzed. for this purpose, nine different fluid conductivity configurations were selected, and the appropriate voltage window for separation was determined. the results showed that, with an appropriate configuration for the electrical conductivity of the fluid components, the permissible voltage range for achieving the desired separation of the four particles was between 13.25 v and 18.5 v.