اثرات گرمای ژول در جریان الکترواسمتیک درون یک ریزمجرا با سطح مقطع ذوزنقه ای

Abstract

بررسی جریان در ریزمجراها اخیراً شتاب قابل توجهی گرفته است. در مقاله حاضر، حل عددی اثرات گرمای ژول در جریان الکترواسمتیک درون یک ریزمجرا با سطح مقطع ذوزنقه¬ای شکل و دیواره دما ثابت ارائه شده است. معادله انرژی برای توزیع دما، معادله ناویر استوکس برای توزیع سرعت و یک معادله پواسون برای توزیع پتانسیل الکتریکی به روش حجم محدود در مختصات عمومی حل شده است. در عین حال خواص ترموفیزیکی سیال نظیر لزجت دینامیکی و رسانندگی الکتریکی تابع تغییرات دما در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می¬دهد که افزایش عدد ژول موجب افزایش دما، سرعت و دبی در هر مقطع کانال می¬شود. در صورت در نظر نگرفتن اثرات گرمای ژول، افزایش عدد ای-دی¬ال موجب افزایش دبی می¬شود اما با نظر گرفتن اثرات گرمای ژول، تا عدد ای¬دی¬ال 15 این افزایش ادامه دارد اما پس از آن دبی کاهش می¬یابد. افزایش نسبت منظری موجب کاهش سطح مقطع ریزمجرا می¬شود و با توجه به ثابت بودن عدد ژول، دمای میانگین سیال کاهش می¬یابد.