مقاله انتشار سیالات محدود شده در کانالهای با مقیاس نانو

انتشار سیالات محدود  شده در کانالهای با مقیاس نانو به طور وسیعی مورد بررسی قرار گرفته اند. در منافذ شکاف دار و استوانه ای در یک منفذ شکاف دار انتشار در جهت موازی جهات x و  y و نرمال جهت z نست به دیواره منفذ، مخصوصا در منافذ تنگ و باریک متفاوت است. این به این خاطر است که برعکس انتشار موازی با دیواره ی منفذ انتشاردر جهت نرمال نسبت به دیواره ی منفذ. ذاتا و در اصل گذراست. به عبارت دیگر در حد یا محدودیت زمان طولانی میزان پخش و انتشار در جهت نرمال نسبت به دیواره منفذ به خاطر حد یا محدودیت هندسی برابر با صفرا است. جهت پرهیز از به وجود آمدن این شکل انتشار و پخش در جهت z معمولا توسط یک جابه جایی میانگین مربعی(t) مشخص می شود که می توان آن را طی مدت زمان کوتاهی محاسبه کرد. ما در این بخش در مورد نتایج انتشار یا پخش موازی با دیواره ی منفذ نانو ( که توسط d11  یا dx و dy مشخص شده است.) و انتشار یا پخش نرمال نسبت به دیواره منفذ ( که توسط(t)   مشخص شده است) به طور جداگانه ای بحث خواهیم کرد.

نتایج آزمایشی و محاسباتی مقیاس نانو :

اولین آزمایش برای بررسی درستی حالت مرزی غیرلغزنده نانو در یک سطح جامد توسط coulomb برگزار شد که ادعا داشت که این آزمایش حتی در مقیاسهای میکروسکوگی نیز صحیح است.در حدود یک قرن بعد از آن helmholtz و vonpiotrowshi مداری پیدا کردند دال بر لغزش بین یک سطح جامد و مایع و پس ازآن boodman نتایج آنها را تصدیق کرد. Coaette  و دیگران از لوله هایی شیشه ای که درون آنها روغن مالیده شده بود استفاده کردند و نتیجه گرفتند که حالت مرزی غیر لغزشی درست است.شایان ذکر است که آزمایشهای wetham که منجر به رسمیت شناختن حالت غیر لغزشی شد روی سطح های هیدروفیلیک انجام شدند. Navier اولین شخصی بود که مدلی برای لغزش جزئی در دیوار برای مایعات ساخت قبل از قانون لغزشی maawell برای گازها مخصوصا قانون مرزی navier دردیوار عبارت است ازتفسیری از طول لغزش را می توان در طرح شکل ؟ مشاهده کرد برای روند جریان یک سوپر در یک دیوار صاف در اصل سرعت در فاصله پشت تقاطع سطوح جامد- مایع  به سمت صفر میل می کند. تصدیق قوانین لغزش مرزی تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت با تمرکز بر روی روند جریان مویرگها دانشمندان traube ,whang  گزارشی حاکی بر افزایش عمده برابری نرخ روند جریان آب در مویرگی که حاو ی اولئیک اسید بود ارائه داد ند. هرچند که نتایج آزمایشات آنها را می توان همان لغزش مرزی یا به طور ساده افزایش مویرگی (capillary) ناشی از کشش  (سختی) سطح دانست. در آزمایشهای منتقل دیگری روی مویرگهای آغشبته به پارافین که در آنها آب جریان دارد roncereray  این که چطور روی تغییرات سختی سطح بر نرخ روند جریان تاثیر می گذارد را مورد بررسی قرار داد اما بر نتایجی متناقض با قانون لغزش رسید. اصولی ترین تحقیق بر روی این تاثیر توسط schnell صورت گرفت که از افرادی بود که از آب در مویرگهای شیشه ای از ۸۰۰ تا ۲۴۰ mm آغشته بر روی متیل کلورسیلین استفاده کرد تا آنها را هیدروفوبیک کند. او همچنین بدین موضوع دست یافت که حتی با افتی کوچک در فشار موجود در مویرگ نرخ روند جریان در موردهایی که آغشته شده بودند کاهش می یافت در حالی که در موردهایی که آغشته نشده بودند این گونه نبود اما در افتهای بالاتر در فشار کاملا موضوع برعکس بود.

سیالات
سیالات

میزان چسبندگی موثر به سمت میزان چسبندگی حجم نانو:

علت مشاهده ی دوم لایه بندی سیال نزدیک سطح روزند نانو است. با کاهش پهنای روزند مولکولهای سیال بیشتری در لایه های سیال نزدیک دیوار روزند مشاهده می شود دراین لایه ها حرکت مولکولهای سیال بر شدت محصور شده که به معنای این سات که سیال به سمت میزان چسبندگی بیشتری پیش می رود طی دهه ی گذشته دانشمند معروف pozha  رده طی از نوع مکانیک آماری به وجود آورده برای پدیده ای غیرساکن در سیالات شدیدا ناهمگن این راه حل براساس تعمیر تکنیک اپراتور طرح ساخته mori-zwanzi است که در چارچوب تئوری سیستم های دینامیکی توسعه یافته است این روش برخلاف روش ladm به عنوان عمومی ترین روش برای سیالات شدیدا ناهمگن ساخته شده است. اگرچه به دلیل پیچیدگی این تئوری کاربرهای اندکی از این روش برای تجزیه و تحلیل روند جریان سیالات استفاده شده است به همین دلیل است که صحت این تئوری هنوز به طور کامل ثابت نشده است.

برای تحلیل روند جریان سیال در کانالهایی با قطر بزرگتر از قطر ۱۰ مولکول سیال می توان از معادله ی کلاسیک navier – store استفاده کرد. اما از آنجایی که سیالات می توانند بر شدت در نانوکانالها محبوس شوند میزان چسبندگی سیالی ممکن است به مقدار قابل توجهی با مقدار حجم جسم تفاوت داشته باشد با وجود اینکه میزان چسبندگی سیالی عاملی مهم در تعیین کردن مشخصات روند جریان است مقاله ها و کتابهای کمی در رابطه با میزان چسبندگی سیالات در نانوکانالها در دست است. دانشمند معروف bitsanis  به گونه ای میزان چسبندگی موثر برای روند جریان poiseaille, couette در کانالهای شیارداری که قطر آنها بین ۲ تا ۵/۹ قطر مولکول سیال است را محاسبه کرد ه است. میزان چسبندگی موثر به گونه ای تعریف شده که با ادغام آن با معادله ی navier- stokes می توان مشاهدات میکروسکوپی را به درستی پیش بینی کرد. به طور مثال فشار برش سطحی در یک روند جریان coue he  یا میزان جریان در یک روند poiseuille  شکل شماره ی ۱۰٫۱۷ نشانگر تغییرات میزان چسبندگی موثر برای روند جریان poiseuille, couette است.

دیگر عناوینی از مقاله انتشار سیالات محدود شده در کانالهای با مقیاس نانو :

  • شرایط مرزی در سطح تماس مایع- جامد
  • نمودارهای لگاریتم و لگاریتم جایگزین میانگین مربعاتی برای متان a اتان b و اتیلن c در نانولوله ی کربنی ۱۰ به قطر ۸ نانومتر
  • صحت معادلات navier- strokes
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله انتشار سیالات محدود شده در کانالهای با مقیاس نانو:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 12
قالب: فایل Word

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *