شبیه سازی جریان آب در میکروکانال دارای دیافراگم لاستیکی به منظور کنترل دبی در آبیاری قطره ای

میکروفلوئیدیک به عنوان یک علم میان رشته ای در حوزه های متعددی از جمله فیزیک، شیمی، بیولوژی و کشاورزی به کار میرود. این علم بر پایه تنظیم جریان لایهای سیال در میکروکانالها میباشد که این کانالها با شکل و ابعاد میکروفلوئیدیک دلخواه اغلب از پلیمرها ساخته شده و امکان برقراری جریان سیال با دبی و فشار قابل تنظیم را فراهم میکنند. یکی از کاربردهای مهم این علم در کشاورزی و سامانه های آبیاری نوین، آبیاری میکرو می باشد. در آبیاری میکرو مقدار کمی آب که نیاز روزانه گیاه را تامین مینماید، به ناحیه رشد ریشه ها وارد میشود که این امر باعث جلوگیری از هدر رفتن آب میگردد؛ بنابراین کنترل دبی در این سیستم آبیاری بسیار مهم میباشد. در این پژوهش، جریان میکروفلوئیدیک آب داخل یک قطره چکان دارای چهار میکرو کانال و یک دیافراگم لاستیکی، که در آن با تغییر فشار، تغییر شکل دیافراگم کنترل کننده دبی جریان است با استفاده از نرم افزار کامسول (COMSOL) شبیه سازی شد؛ اثر تغییر شکل دیافراگم و به تبع آن تغییر عمق و سطح مقطع کانالها بر جریان سیال بررسی گشته و ارتباط فشار و دبی جریان با موقعیت مکانی دیافراگم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

آبیاری ، میکروفلوئیدیک ، دبی ، شبیه سازی ، کامسول