In questo lavoro viene presentato il modello di un micro-dissipatore in silicio a canali rettangolari percorso da un flusso laminare liquido elaborato mediante una pompa ad effetto elettro-osmotico. Il modello permette di simulare il funzionamento della micro-pompa ad elettro-osmosi (EOP) fornendo al progettista informazioni di dettaglio, quali l’andamento del potenziale elettrico all’interno del microcanale, la distribuzione di velocità impressa nella generica sezione, la relazione esistente tra differenza di potenziale imposta agli elettrodi e portata di fluido elaborata e la distribuzione di temperatura nel canale. Il calcolo dell’andamento del potenziale elettrico all’interno del microcanale viene effettuato attraverso la soluzione dell’equazione di Poisson-Boltzmann dell’equilibrio elettrostatico. La distribuzione di velocità indotta all’interno del canale dal campo elettrico esterno è individuata andando a risolvere le equazioni di Navier-Stokes e la distribuzione di temperatura all’interno del canale è determinata andando a risolvere l’equazione di bilancio dell’energia nel caso di fluido sottoposto a condizione termica al contorno di tipo H1 nell’ipotesi di moto completamente sviluppato. Vengono infine presentati i risultati di alcune simulazioni ottenuti risolvendo numericamente le equazioni del modello con il metodo degli elementi finiti.

Scambio Termico Convettivo in Presenza di Interazioni Elettrostatiche tra Fluido e Parete

MORINI, GIAN LUCA;LORENZINI, MARCO;SALVIGNI, SANDRO;
2004

Abstract

In questo lavoro viene presentato il modello di un micro-dissipatore in silicio a canali rettangolari percorso da un flusso laminare liquido elaborato mediante una pompa ad effetto elettro-osmotico. Il modello permette di simulare il funzionamento della micro-pompa ad elettro-osmosi (EOP) fornendo al progettista informazioni di dettaglio, quali l’andamento del potenziale elettrico all’interno del microcanale, la distribuzione di velocità impressa nella generica sezione, la relazione esistente tra differenza di potenziale imposta agli elettrodi e portata di fluido elaborata e la distribuzione di temperatura nel canale. Il calcolo dell’andamento del potenziale elettrico all’interno del microcanale viene effettuato attraverso la soluzione dell’equazione di Poisson-Boltzmann dell’equilibrio elettrostatico. La distribuzione di velocità indotta all’interno del canale dal campo elettrico esterno è individuata andando a risolvere le equazioni di Navier-Stokes e la distribuzione di temperatura all’interno del canale è determinata andando a risolvere l’equazione di bilancio dell’energia nel caso di fluido sottoposto a condizione termica al contorno di tipo H1 nell’ipotesi di moto completamente sviluppato. Vengono infine presentati i risultati di alcune simulazioni ottenuti risolvendo numericamente le equazioni del modello con il metodo degli elementi finiti.
Atti del XXII Congresso Nazionale sulla Trasmissione del Calore (UIT)
139
144
MORINI G.; M. LORENZINI; S. SALVIGNI; M. SPIGA
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