بررسي رفتار حركت ذرات نانو در مدل هاي سه بعدي و متقارن محوري در عبور از يك لنز آيروديناميك مركب و مقايسه با مدل هاي كاربردي

بررسي رفتار حركت ذرات نانو در مدل هاي سه بعدي و متقارن محوري در عبور از يك لنز آيروديناميك مركب و مقايسه با مدل هاي كاربردي

در اين تحقيق بين مدلسازي هاي سه بعدي و متقارن محوري براي حركت ذرات در عبور از يك لنز آيروديناميك و همچنين بين اين مدل ها و مدل هاي معروف وانگ و ليو مقايسه اي انجام شده است. براي اين منظور راندمان نفوذ ذرات، زاويه واگرايي پرتو و سرعت ذرات با مدل هاي وانگ و ليو مقايسه شده است. مدل هندسي مورد استفاده براي لنز آيروديناميك نسبت به تحقيق گذشته كاملتر و منطبق با مدلهاي عملي انتخاب شده است. با توجه به غلظت كم ذرات فرض تقابل يك طرفه بين سيال و ذره استفاده شده است به اين معني كه حركت ذرات تاثيري بر ميدان جريان نخواهد داشت. مسير حركت ذرات براي ذرات با قطرهاي 1، 2، 6، 10، 30 و 50 نانومتر بررسي شده است. كسر تراكمي شعاعي كه ميزان واگرايي ذرات نسبت به محور سيستم را نشان مي دهد براي قطرهاي 2، 6، 10، 20 و 30 در دو مدل سه بعدي و متقارن محوري بدست آمده و با مدلهاي وانگ و ليو مقايسه گرديده است. نتايج نشان مي دهد ذرات با قطر كمتر بدليل تاثيرپذيري بيشتر از نيروي براوني از محور بيشتر دور مي-شوند و همين امر موجب بوجود آمدن اختلاف بين نتايج دو مدل سه بعدي و متقارن محوري مي شود چرا كه در مدل سه بعدي ذرات در سه بعد تحت تاثير اين نيرو هستند. اين نتايج نشان مي دهد مدلسازي متقارن محوري در مدلسازي حركت ذرات نانو با دقت خوبي همراه نمي باشد. همچنين تطابق خوبي ميان مدل مورد استفاده و مدلهاي وانگ و ليو مشاهده مي شود.

In this research between 3-dimensional and axisymmetric modeling for movement of nano-particles in passing through a aerodynamic lens, and also between these models and famous model of Wang & Liu was compared. For this purpose, output of nano-particles penetration, divergence angel, and nano-particle velocity with Wang & Liu model was compared. Geometrical model used for aerodynamic lens compared to past research is more complete and has been selected based on practical model. With regard to low density of nano-particles, hypothesis of one way interaction between liquid and molecule has been selected. That is, movement of nano-particles does not have any effect upon flowing field. Trajectory of nano-particles with diameters of 1, 2, 6, 10, 30 and 50 were investigated. Cumulative fraction of radial that shows the amount of nano-particles divergence compared to axial system for diameters of 2, 6, 10, 20, and 30 were calculated in both three dimensional model and symmetrical model and compared with Wang & Liu model. Results are shownd that nano-particles with lower diameter because of more influence from outside power become farther and this matter create difference between results of two model, since in three dimensional model, nano-particles are affected in three ways by this power. These resultd show that axisymmetric modeling in nano-particles movement is not accurate and exact. Also, there is a good conformity between applied model and Wang & Liu model.