بررسی عددی دینامیک قطرات غیرنیوتنی کارئو تحت پدیده الکترووتینگ

مطالعه رفتار دینامیکی قطرات از اهمیت بالایی در پدیده های الکترووتینگ برخوردار است. باتوجه به کاربرد گسترده سیالات غیرنیوتنی بخصوص در کاربردهای زیستی، در مطالعه حاضر دینامیک قطرات غیرنیوتنی کاریو تحت پدیده الکترووتینگ مورد بررسی قرار گرفته است. اثرات ویسکوزیته، اندازه قطره و اختلاف پتانسیل اعمالی در نوسانات و تغییر ارتفاع قطره مشخص شده اند. شبیه سازی این پدیده به کمک روش اجزا محدود صورت گرفته و به منظور اعتبارسنجی مدل سازی انجام شده، نتایج حاصل با نتایج تجربی و عددی موجود مقایسه گردیده اند. نتایج نشان می دهند، برای سیال غیر نیوتنی مدل کاریو با افزایش لزجت دامنه نوسانات کاهش می یابد اما فرکانس ارتعاشی ثابت است همین نتیجه برای سیال نیوتنی نیز وجود دارد با این تفاوت که در سیال نیوتنی دامنه نوسانات بزرگتر و فرکانس آن نسبت به سیال غیرنیوتنی کمتر است. در سیال غیرنیوتنی کاریو با ضریب توان کوچکتر از یک رفتار سیال غیرنیوتنی مشابه سیال نیوتنی می باشد اما زمانیکه ضریب بزرگتر از یک می شود سیال غیرنیوتنی در زمان کمتری به ارتفاع نهایی خود رسیده و این تغییر ارتفاع به صورت یک مرتبه همگرا می شود. افزایش ارتفاع در سیال غیرنیوتنی منجر به افزایش دامنه ارتعاشی و کاهش مقدار فرکانس در سیال می شود که رفتاری مشابه سیال نیوتنی داشته با این تقاوت که در سیال غیرنیوتنی دامنه ارتعاشی کمتر ولی مقدار فرکانس آن بیشتر است.