لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مطالعه، تأثیر سطوح رسانا بر جریان الکترواسموتیک در یک ریزمجرای تخت با بارسطحی ناهمگن (بخشی رسانا) بررسی شده است. مدل سازی عددی با روش لتیس بولتزمن انجام شده و اثرات شدت میدان الکتریکی، زتاپتانسیل دیوار نارسانا و طول بخش رسانا بر دبی و خطوط جریان، با استفاده از طرح آزمایش عاملی کامل، تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش شدت میدان الکتریکی، کاهش زتاپتانسیل نارسانا و افزایش طول رسانا متناسب با فاصله جریان از بخش رسانا موجب گسترش خطوط جریان می گردد. برخلاف دبی جریان که در حضور بخش رسانا به طور جزئی کاهش می یابد، وجود رسانا در تمامی حالات موجب بهبود اختلاط می شود. حضور رسانا در مجرا موجب معکوس شدن اثرات کاهشی شدت میدان الکتریکی بر شاخص اختلاط خواهد شد؛ به نحوی که در شدت میدان الکتریکی 18000V/m، شاخص اختلاط در حضور رسانا به حدود سه برابر مجرای نارسانا افزایش می یابد. تأثیرپذیری اختلاط از بخش رسانا تابع زتاپتانسیل بخش نارسانا است؛ به نحوی که با افزایش زتاپتانسیل از 50mV به 300mV، میزان بهبود شاخص اختلاط در حضور رسانا از حدود 2 برابر مجرای نارسانا به 2/1 برابر کاهش می یابد.

در این مقاله یک ریزمخلوط گر غیرفعال الکترواسمتیکی با بار سطحی ناهمگن روی دیواره تخت و دو بعدی اش به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم شامل یک معادله لاپلاس برای توزیع میدان الکتریکی خارجی، یک معادله پواسون برای توزیع میدان الکتریکی درون لایه دوگانه الکتریکی، معادله ارنست – پلانک برای توزیع غلظت یون های مثبت و منفی، معادله ناویر – استوکس اصلاح شده برای میدان جریان و معادله حاکم بر غلظت گونه ها برای یک جریان غیرقابل تراکم پایدار به روش حجم محدود حل شده است. اعتبارسنجی کد عددی نوشته شده با مقایسه نتایج حل جریان الکترواسمتیک ایده آل با زتاپتانسیل ثابت و حل تحلیلی موجود انجام شده است. نتایج نشان می دهد با توزیع مناسب بار های ناهمگن سطحی می توان راندمان اختلاط را تغییر و کنترل نمود. بیشترین راندمان اختلاط مربوط به حالتی است که عدم تقارن در نحوه چینش بارهای ناهمگن دیواره افزایش یابد. هم چنین افزایش شدت بار الکتریکی با فرض ثابت بودن قدرت ریزپمپ الکترواسمتیکی، موجب افزایش راندمان اختلاط می شود.

طی سال­ های گذشته استفاده از مدل­ های مبتنی بر رفتار ناهمگن کارگزاران به طور قابل توجهی گسترش یافته است. هدف مطالعه حاضر بررسی سیاست پولی بهینه با حل مدل مبتنی بر رفتار کارگزاران ناهمگنی است. بررسی مکانیسم اثرگذاری سیاست پولی در رفتار مصرفی خانوارها در مدل کارگزاران ناهمگن کینزین جدید (HANK) نتایج واقع بینانه تری ارائه داده است. نتایج مطالعه حاضر در مورد آثار توزیعی سیاست پولی در مورد توزیع ثروت و میل نهائی به مصرف از دو جهت قابل بررسی است. این دو بخش شامل شوک­ های درآمدی نامطمئن و دارایی های متنوع با درجه نقدشوندگی متفاوت و بازدهی های مختلف است. در مدل طراحی شده، اثرات غیرمستقیم ناشی از سیاست پولی پیش بینی نشده از طریق یک رویکرد تعادل عمومی بر تقاضای نیروی کار بررسی شد. نتایج این مطالعه بیانگر این بود که در رویکرد کارگزاران نوعی کینزین جدید (RANK) نسبت به مدل کارگزاران ناهمگن کینزین جدید (HANK) قضیه برابری بدهی ریکاردویی برقرار نبوده و واکنش سیاست مالی به سیاست پولی نکته کلیدی واکنش متغیرهای کلان اقتصادی به شوک سیاست پولی است. نتایج به دست آمده از این مطالعه بیانگر آن بود که تحت شرایط صلاحدیدی، تلاش مقام پولی برای توزیع مجدد ثروت به سمت خانوارهای قرض گیرنده که دارای مطلوبیت نهائی بالاتری از خالص ثروت می باشند، منجر به تغییرات در تورش تورمی می شود. این در حالی است که تحت شرایط قاعده، سیاست پولی دارای اثرات توزیعی کمتری در درآمد بوده و بیشتر منجر به تورش تورمی می شود.

در این مقاله، راندمان اختلاط در جریان الکترواسموتیک درون یک ریزمخلوط گر با زتاپتانسیل غیریکنواخت دیواره برای حالت های مختلف به صورت عددی شبیه سازی شده است. هندسه جریان یک مجرای دوبعدی بین دو صفجه موازی است و جریان مورد نظر تراکم ناپذیر، پایدار و آرام فرض شده است. معادلات حاکم بر مساله، شامل معادلات میدان های پتانسیل الکتریکی داخلی و خارجی، معادلات توزیع غلظت یون های مثبت و منفی (ارنست-پلانک)، معادله ی غلظت گونه ها و معادلات اندازه حرکت اصلاح شده (ناویر-استوکس) برای میدان جریان سیال به روش عددی حجم محدود حل شده است. به منظور اعتبارسنجی برنامه عددی، نتایج تحلیلی یک جریان ایده آل الکترواسموتیک که در آن سراسر دیواره ها باردار می باشد، با نتایج حل عددی به دست آمده مقایسه شده است. نتایج عددی نشان می دهد که با تغییرات زتاپتانسیل دیواره در ناحیه میانی به صورت خطی-صعودی، خطی-نزولی و سهموی برای جریان در یک ریزمجرا، راندمان اختلاط نسبت به حالت زتا ثابت افزایش می یابد. برای دو حالت تغییر خطی زتاپتانسیل، راندمان اختلاط به 86 درصد و برای تغییر سهموی زتاپتانسیل به 75 درصد افزایش می یابد. این در حالی است که با ثابت بودن زتاپتانسیل دیواره در ناحیه میانی، حداکثر راندمان اختلاط 64 درصد می باشد. در حالتی که تنها دیواره بالایی در ناحیه میانی دارای زتاپتانسیل می باشد، نتایج نشان داد که یک ناحیه گردابه ای در جریان ایجاد می گردد. این ناحیه گردابه ای باعث می شود تا راندمان اختلاط به حداکثر (100 درصد) برسد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

اختلاط در بسیاری از ریزساختار ها نقش اصلی را ایفا می کند بنابراین افزایش اختلاط در مقیاس میکرو حائز اهمیت است. در این مقاله، اختلاط ناشی از ایجاد جریان الکتروکینتیک القایی غیر خطی در یک میکروکانال مستطیلی دارای موانع رسانا، به صورت عددی موردمطالعه قرارگرفته است. در حالیکه بیشتر مطالعات قبلی در مورد اجسام نارسانا با بار الکتریکی ثابت بوده است، در این تحقیق، اختلاط با در نظر گرفتن موانع رسانا و ایجاد بار القایی، بررسی شده است که نوآوری اصلی پژوهش حاضر است. نتایج حل عددی، جریان چرخشی در نزدیکی موانع رسانا را نشان می دهد که باعث افزایش میزان اختلاط می شود. علت پیدایش گردابه ها، توزیع غیریکنواخت زتاپتانسیل القایی بر روی این موانع است. همچنین اختلاط در میکرومیکسر پیشنهادی به ازای موقعیت موانع، نسبت ارتفاع موانع به ارتفاع کانال و زاویه مانع مثلثی با استفاده از پارامتر بازده اختلاط مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد در حالتی که موقعیت و زوایای موانع ثابت باشد، با افزایش نسبت ارتفاع موانع به ارتفاع کانال، بازده اختلاط افزایش می یابد. همچنین در شرایطی که موقعیت و ارتفاع موانع ثابت باشد، با افزایش زاویه مانع، کاهش بازده اختلاط مشاهده می شود. تاثیرقدرت میدان الکتریکی خارجی نیز بر میزان اختلاط بررسی شده و در نهایت، محدوده اعداد بی بعد جهت میکرومیکسری با بازده اختلاط قابل قبول ارائه گردیده است.