آنالیز و کنترل جریان های ناشی از گرادیان فشار و الکتروکینتیک در شبکه ای از سیستم های میکرو-نانوکانال با سیال خنک کن

امروزه استفاده ی از سیستم های ریز سیال در صنایع مختلف مانند سیستم های خنک کن قطعات ریز الکترونیکی و علوم زیستی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. عملکرد این سیستم ها متاثر از جریان سیال درون میکرو / نانو کانالهایشان می باشد. جریان های الکترواسمتیک و ناشی از گرادیان فشار را می توان بعنوان رایج ترین جریان های درون میکرو/ نانو کانال ها نام برد. در این پایان نامه، آنالیز و کنترل دو نوع جریان الکترواسمتیک و جریان ناشی از اثر همزمان گرادیان فشار و الکترواسمزیس در میکرو/ نانوکانال های صفحه ای و میکرو/ نانوکانال های با سطح مقطع مستطیلی مورد توجه می باشد. بدین منظور در ابتدا و به کمک روش تابع گرین، روشی تحلیلی برای پیدا کردن سرعت در جریان الکترواسمتیک و جریان ناشی از اثر همزمان گرادیان فشار و الکترواسمزیس در میکرو/ نانوکانال های با سطح مقطع مستطیلی پیشنهاد شده و در ادامه فرمول های تحلیلی برای پیدا کردن دما برای این دو نوع جریان و در میکرو/ نانوکانال های صفحه ای ارائه شده است. در مرحله ی بعد کنترل جریان الکترواسمتیک هدف قرار گرفت. بدین منظور در ابتدا به کمک روش کنترل مرزی و بر مبنای تبدیل ولترا (روش گام به عقب)، پایدار سازی این نوع جریان در میکرو/ نانوکانال های صفحه ای انجام شد. ابتدا به کمک تبدیل ولترا اثر عوامل ناپایدارساز درون دامنه ی جریان حذف شد و سپس با استفاده از قضیه ی پایداری لیاپانف، جریان سیال از طریق مرز کنترل شد. سپس کنترل مدار بسته ی جریان سیال الکترواسمتیک در شبکه ی میکرو/ نانوکانال های t-شکل انجام شد. بدین منظور از ترکیبی از دو روش سیستم استنتاج تطبیقی فازی-عصبی(anfis) و کنترل فازی- ممدانی استفاده شد و صحت کنترلر طراحی شده به کمک شبیه سازی عددی مورد تایید قرار گرفت.