بررسی عددی جریان سیال همراه با نانوذرات جامد در یک میکروکانال دوشاخه با فرض شرط لغزش در دیواره

در این تحقیق، به بررسی تأثیر شرط مرزی لغزش بر روی جریان سیال کلوئیدی درون یک میکرو کانال دوشاخه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. سعی بر آن شده که نشست ذرات کلوئیدی بر دیواره میکرو کانال و تأثیر نیروهای وارد بر ذرات، همچنین سرعت ورودی سیال برنشست ذرات موردمطالعه قرار گیرد. علاوه بر آن تأثیر تغییر طول لغزش (عامل لغزش در جریان مایع) بر توزیع سرعت جریان آب دوست آورده شد. همچنین به مقایسه نشست ذرات در کانال اصلی و شاخه¬های میکرو کانال و تأثیر تغییر زاویه شاخه میکرو کانال بر نشست ذرات پرداخته شد. آب به همراه ذرات جامد کروی که اندازه آن ها کمتر از 1 میکرون می¬باشد، با سرعت مشخصی تحت شرط لغزش در دیواره، وارد میکرو کانال شده است. در این بررسی قطر ذرات 1/0 ، 01/0 و 001/0 میکرومتر در نظر گرفته شده است. شرط لغزش در دیواره میکرو کانال به کمک روابط ناویه استوکس اعمال شده و نتایج نشان داد که با اعمال شرط مرزی لغزش، نشست ذرات در دیواره میکرو کانال کاهش خواهد یافت. همچنین مشاهده شد که ذرات با قطر بزرگ تر نشست کمتری در طول میکرو کانال داشته و افزایش سرعت ورودی سیال نیز سبب کاهش نشست ذرات شده است. در ادامه تأثیر نیروهای دراگ، گرانش، لیفت و نیروی بروانی، به عنوان نیروهای موثر بر نشست ذرات با قطرهای متفاوت موردمطالعه و بررسی قرار گرفت. درنهایت مشاهده شد که میزان نشست در شاخه¬های میکرو کانال بیشتر از نشست در کانال اصلی می¬باشد و با کاهش زاویه شاخه¬ میکرو کانال، میزان نشست نیز کاهش می¬یابد