مطالعه

عددی حاضر جریانی از یک محلول الکترولیت آبی است که از یک نانوکانال فوق­العادهنازک بیضوی مستقیم ساخته شده از ماده دی­الکتریک که دو مخزن را به هم متصل می­کند،عبور می­کند. کل این سیستم شامل نانوکانال و مخزن­ها، به عنوان نانوحفره شناخته می­شود.در کار حاضر، حل‌کننده ثابت کاملا جفت شده یکپارچه شده است. برای حل معادلات دیفرانسیلجزئی غیرخطی از نرم افزار المان محدود COMSOL (V6) استفادهشده است. روش حل شامل حل جفتی معادلات دیفرانسیل جزئی پواسون-نرنست-پلانک (همرفت، انتقالو انتشار)، ناویر-استوکس است. در اینمطالعه، محاسبات اجزای محدود با استفاده از المان­های شبکه مثلثی انجام شده است. نتایجبه دست آمده نشان می­دهند که فشار از سمت مخزن پر فشار به سمت مخزن کم فشار دارایروند کاهشی است و این امر در داخل نانو لوله نیز رخ می­دهد. لازم به توضیح اینکهتنها عامل حرکت جریان در حالت بدون میدان الکتریکی، همین اختلاف فشار می­باشد. همچنینباید اشاره داشت که روند کاهش فشار در طول نانو لوله خطی است. جریان صرفا در داخللوله اتفاق می­افتد ودر وسط لوله به بیشترین مقدار خود می­رسد که تقریبا 9/1 متر بر ثانیه می­باشد.همچنین بر اساس اصل عدم لغزش انتظار می­رود سرعت عرضی داخل کانال شکل سهمی به خود گیرد.نتایج نشان می­دهند که مقدار تاثیر میدان در بالا دست و پایین دست جریان ناچیزاست. مقدار سرعت زمانی که ازمیدان الکتریکی استفاده می­شود افزایش می­یابد. همچنین با افزایش شعاع نیز مقدارسرعت افزایش پیدا می­کند و باید اشاره داشت که میزان افزایش سرعت در این حالت بسیارقابل توجه بوده و به 700 درصد می­انجامد.