MEMS Tabanlı Bir Mikroakışkan Kanaldaki Mikro Kirişin Sonlu Elemanlar Analizi

Authors : Ishak Ertugrul

Pages : 40-44

Doi:10.5281/zenodo.4289264

View : 17 | Download : 6

Publication Date : 2020-12-21

Article Type : Research

Abstract :Bir mikro kirişin fiziksel özelliklerinin, kirişin içerisine daldırıldığı sıvıya ve mikro kanallara büyük ölçüde bağlı olduğu iyi bilinmektedir. Bu çalışmada, MEMS (Mikro Elektro-Mekanik Sistemler) tabanlı mikroakışkan kanal içerisindeki mikro kirişin sonlu elemanlar analizleri ayrıntılı bir şekilde yapılması amaçlanmıştır. Bu analizler von Mises gerilimi, basınç miktarları, hareket sırasında oluşan hızlar ve yer değiştirmeleri kapsamaktadır. Kiriş için Euler-Bernoulli denklemi kullanılarak akışkan içinde sabit bir mikro kiriş modellenerek analizi yapılmıştır. Kararsız Stokes denklemleri, mikro kiriş kesitlerini içeren iki boyutlu bir düzlemde bir Helmholtz ayrıştırma tekniği kullanılarak çözülmektedir. Comsol Multiphysics yazılım sonuçlarını kullanan sonlu elemanlar yöntemi, doğrulama için mevcut yöntemle karşılaştırılmış ve aralarında kabul edilebilir bir eşleşme elde edilmiştir. Basınç, hız ve yer değiştirme analizleri tüm sınır koşulları sağlanarak oluşturulmuştur. Mevcut formülasyonun, sorunu iyi bir doğrulukla çözmek için uygun ve yeni bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak çalışmada, yoğunluk, viskozite ve mikroakışkan sensörlerinin tasarımında ve yorumlanmasında kullanılabilecek teorik bir model sağlanmıştır.
Keywords : Mikroakışkan, Comsol, Mikro Kiriş, MEMS