Geometry and Zeta Potential Effects on Electroosmotic Mixing in Converging (Diverging) Microchannel using Lattice Boltzmann Method
Abstract:
In this study, effects of zeta potential distribution and geometrical specifications are numerically investigated on mixing efficiency in electroosmotic flows. Considered geometries include straight, converging, diverging, and converging-diverging microchannels. Electroosmotic flow simulations are conducted based on the N-S and Nernst-Planck equations for momentum and ionic charges distributions, respectively, by lattice Boltzmann method. Numerical simulations are validated against available analytic electroosmotic flow solutions in homogeneous straight channels, and then flow patterns and mixing performances in the presence of non-uniform zeta potential distributions are investigated in search for enhanced mixing performances. Numerical results indicate that converging channel leads to a sizable increase in mixing efficiencies, while the flow rate decreases at the same time. In contrast, diverging channels increase the flow rate, while decrease the mixing efficiency. Therefore, it is expected to achieve a balance between the mixing efficiency and mass flow rate using converging-diverging geometries. Numerical results indicate that mixing efficiency of about 90% can be reached with a converging-diverging microchannel with a reasonable decrease in mass flow rate as compared to its geometrical diverging-converging counterpart channel.
Language:
Persian
Published:
Modares Mechanical Engineering, Volume:17 Issue: 6, 2017
Pages:
331 to 341
magiran.com/p1717342  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!