بررسی عددی جریان نانوسیال نیوتونی و غیرنیوتونی در یک میکروکانال تحت تاثیر چرخش و EDL

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، هرمزگان

چکیده

در این تحقیق سیال خون به دو صورت با در نظر گرفتن نیوتونی و غیرنیوتونی با درصد های غلظت ذرات متفاوت در داخل یک میکروکانال مستطیلی سه بعدی که در محفظه حول محور عمودی با سرعت زاویه‌ای ثابت دوران می‌کند. تحت تاثیر جریان الکتریکی مستقیم قرار دارد، بررسی عددی شده است . نتایج عددی در تعداد نانو ذرات متفاوت در سیال نیوتنی و غیر نیوتنی استخراج شد و مشاهده گردید که افزایش تعداد ذرات،افزایش سرعت سیال در جهات مختلف را نشان می دهد .با افزایش کسر حجمی ،فشار در امتدادکانال بیشتر می شود همچنین با بررسی عددی سرعت و نحوه توزیع ذرات نتیجه گیری شده است که تغییرات سرعت در سیال غیر نیوتنی بسیار کمتر از سیال نیوتنی می باشد و عملا جریان سیالات غیر نیوتنی به میدان الکتریکی قوی تر نیازمند است .

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Investigation of Non-Newtonian Nano fluid flow in the rotational rectangular and subjected to Electrical flow

نویسندگان [English]

  • Behnaz Arjomand Kermani
  • Younes Bakhshan
  • Saeed Niazi
Department of Mechanical Engineering, Hormozgan University, Bandar-Abbas
چکیده [English]

In this research, the blood as a fluid is assumed to be by considering Newtonian and non - Newtonian with different particle concentration in a three-dimensional rectangular microchannel rotating in a chamber around a vertical axis at a constant angular velocity. Affected by direct current, numerical investigation. Numerical results on the number of different nanoparticles in Newtonian and non-Newtonian fluids were extracted and it was observed that increasing the number of particles indicates an increase in fluid velocity in different directions. With increasing volume fraction, the pressure increases along the channel. Also, numerical investigation of particle velocity and particle distribution has shown that velocity changes in non-Newtonian fluids are much less than in Newtonian fluids. In fact, the flow of non-Newtonian fluids requires a stronger electrical field.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano particle
  • Non-newtonian fluid
  • Microchannel
  • Electrical force
  • Angular velocity
P.Kaushik,P.Abhimanyu,P.K.Mondal,S.Chakraborty,Confinementeffectsontherotationalmicroflowsofaviscoelasticfluidunderelectricaldoublelayerphenomenon.JournalofNon-NewtonianFluidMechanics,244,123-137,2017.[2]Y.Huang,J.Chen,T.Wong,J.L.Liow,Experimentalandtheoreticalinvestigationsofnon-Newtonianelectro-osmoticdrivenflowinrectangularmicrochannels.Softmatter,12,6206-6213,2016.[3]M.TajikJamal-Aba,M.Dehghan,S.Saedodin,M.SadeghValipour,A.Zamzamian,Anexperimentalinvestigationofrheologicalcharacteristicsofnon-Newtoniannanofluids,JournalofHeatandMassTransferResearch(JHMTR(,1,17-23,2014.[4]S.Chen,X.He,V.Bertola,M.Wang,Electro-osmosisofnon-NewtonianfluidsinporousmediausinglatticePoissonBoltzmannmethod,Journalofcolloidandinterfacescience,436,186193,2014.[5]P.T e r n i k ,R.R u d o l f ,La m i n a rn a t u r a lconvectionofnon-Newtoniannanofluidsinasquaree n c l o s u r ew i t hd i f f e r e n t i a l l yh e a t e ds i d ew a l l s,In t e r n a t i o n a lJo u r n alofS im u l a tio nM o d e l l i n g,1,5-1 6 ,2 0 1 3.[6]G.H.Tang,P.X.Ye,W.Q.Tao,Electroviscouseffectonnon-Newtonianfluidflowinmicrochannels,JournalofNon-NewtonianFluidMechanics,165,7-8,435-440,2010.[7]J.Y.Jung,J.Y.Yoo,Thermalconductivityenhancementofnanofluidsinconjunctionwithelectricaldoublelayer(EDL),InternationalJournalofHeatandMassTransfer,52,1-2,525-528,2009.[8]C.T.,Nguyen,F.Desgranges,N.Galanis,G.Roy,T.Maré,S.Boucher,H.A.Mintsa,ViscositydataforAl2O3waternanofluidhysteresis:isheattransferenhancementusingnanofluidsreliable?,InternationalJournalofThermalSciences,47,103-111,2008.[9]R.A.Shankaran,Numericalsimulationofflowofshear-thinningfluidsincorrugatedchannels,Doctoraldissertation,TexasA&MUniversity,2008.[10]M.M.Cross,Rheologyofnon-Newtonianfluids:anewflowequationforpseudoplasticsystems,J.ColloidInteerfaceSci,20,417-437,1965.[11]M.R.Bown,C.D.Meinhart,ACelectroosmoticflowinaDNAconcentrator,MicrofluidicsandNanofluidics,2,513-523,2006