بررسی رفتار حرکت ذرات نانو در مدل های سه بعدی و متقارن محوری در عبور از یک لنز آیرودینامیک مرکب و مقایسه با مدل های کاربردی

در این تحقیق بین مدلسازی های سه بعدی و متقارن محوری برای حرکت ذرات در عبور از یک لنز آیرودینامیک و همچنین بین این مدل ها و مدل های معروف وانگ و لیو مقایسه ای انجام شده است. برای این منظور راندمان نفوذ ذرات، زاویه واگرایی پرتو و سرعت ذرات با مدل های وانگ و لیو مقایسه شده است. مدل هندسی مورد استفاده برای لنز آیرودینامیک نسبت به تحقیق گذشته کاملتر و منطبق با مدلهای عملی انتخاب شده است. با توجه به غلظت کم ذرات فرض تقابل یک طرفه بین سیال و ذره استفاده شده است به این معنی که حرکت ذرات تاثیری بر میدان جریان نخواهد داشت. مسیر حرکت ذرات برای ذرات با قطرهای 1، 2، 6، 10، 30 و 50 نانومتر بررسی شده است. کسر تراکمی شعاعی که میزان واگرایی ذرات نسبت به محور سیستم را نشان می دهد برای قطرهای 2، 6، 10، 20 و 30 در دو مدل سه بعدی و متقارن محوری بدست آمده و با مدلهای وانگ و لیو مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد ذرات با قطر کمتر بدلیل تاثیرپذیری بیشتر از نیروی براونی از محور بیشتر دور می شوند و همین امر موجب بوجود آمدن اختلاف بین نتایج دو مدل سه بعدی و متقارن محوری می شود چرا که در مدل سه بعدی ذرات در سه بعد تحت تاثیر این نیرو هستند. این نتایج نشان می دهد مدلسازی متقارن محوری در مدلسازی حرکت ذرات نانو با دقت خوبی همراه نمی باشد. همچنین تطابق خوبی میان مدل مورد استفاده و مدلهای وانگ و لیو مشاهده می شود.