Kimya Mühendisleri Akışkan Hareketini Kontrol Edecek Yeni Bir Yöntem Geliştirdi

Texas Üniversitesi’ndeki kimya mühendisleri , küçük kanallardaki akışkan hareketlerini kontrol etmek için yeni bir yol keşfetti.
Araştırmacılar, akışkan hareketinin büyük ölçüde parçacıkların kanal içinde kendilerini organize edişine bağlı olduğunu öğrendi. Texas Üniversitesi kimya mühendislerinden Dr.Thomas Truskett ; parçacık organizasyonun, parçacıkların sınırlarla olan etkileşimlerine bağlı olduğunu ve bu etkileşimlerin akışkanın hareketlerini kontrol etmek için kullanılabileceğini belirtti.

Şehir planlamacıları uzun zaman önce fark ettiler ki; şeritleri düzgün belirlenmiş bir yolda arabaların hareketleri daha sorunsuz ve hızlı gerçekleşmekte. Dr. Truskett ve ekibi benzer bir prensibin akışkanların dar kanallardaki hareketleri için de geçerli olduğunu buldu. Özellikle bilgisayar simülasyonları akışkan parçacıklarının, ilk olarak kanalların sınırlarıyla organize edilmiş katmanlar oluştururlarsa hareketin daha kolay olacağını ortaya çıkardı.

Ekip aynı zamanda hangi tür kanal sınırlarının, daha hızlı parçacık taşınımı için gerekli olan katman oluşumunu destekleyici ya da engelleyici olduğuna karar verecek sistematik bir yolu tanıttı.

Truskett : “Eğer katmanlaştırma hızlı parçacık hareketine yol açıyorsa, neden yığın (bulk) akışkanlar katmansız ve daha düzensiz bir yapı benimsiyor? Sebebi şu: Termodinamik, bir akışkanın yapısına karar verir, dinamiğine değil. Termodinamik, sistemin serbest enerjisini düşürdüğü için yığın akışkanlarda düzensiz hale iltimas gösterir.”

Ekip aynı zamanda akışkanı küçük uzunluk ölçekleriyle sınırlandırdıklarında, akışkanın termodinamik olarak iltimas gösterilen hali, “katmanlaştırma ve hızlı parçacık dinamiği”ne uygun hale getirdiğini buldu.

Üniversitedeki doktora öğrencileri Gaurav Goel, William Krekelberg ve Truskett , aynı zamanda Bufalo New York Eyalet Üniversitesinden Dr. Jeffrey Errington ile birlikte yürütülen çalışma 21 Mart’ta JPR'de yayımlanacak.

Truskett’in son çalışmaları “David and Lucile Packard Foundation”, “The Alfred P. Sloan Foundation”, ve “The National Science Foundation” tarafından finanse ediliyor. “The Texas Advanced Computing Center” ve “ The University at Buffalo Center for Computational Research” çalışma için gerekli olan bilgisayar kaynaklarını sağlıyor.

Kaynak: kimyamuhendisi.com