جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای کامران حافظی)
موضوع: شبیه‌سازی سیال-جامد حرکت سلول در میدان آکوستیکی و به دام انداختن گلبول سفید با استفاده نیروی بین ذره‌ای تابشی آکوستیکی
ارائه دهنده: کامران حافظی بختیاری
استادان راهنما: دکتر محسن ثقفیان
استادان مشاور: دکتر داود سعیدی
استادان داور: دکتر مهدی نیلی احمدآبادی، دکتر مسعود مددالهی
چکیده:
در سال‌های اخیر تعداد زیادی دستگاه های میکروسیال جداسازی و مرتب‌سازی سلول‌ها به روش آکوستیکی برای کاربردهای بایوپزشکی توسعه داده شده‌اند. نیروی تابشی آکوستیکی به دو نوع نیروی اولیه تابشی آکوستیکی و نیروی ثانویه تابشی آکوستیکی تقسیم بندی می‌شود. نیروی ثانویه تابشی آکوستیکی یا نیروی بین ذره‌ای تابشی آکوستیکی، زمانی که چند ذره در یک میدان آکوستیکی حضور دارند، ایجاد می‌شود. یکی از نیروهای مهم در جداسازی آکوستیکی نیروی ثانویه آکوستیکی است، ذرات با پراکنده کردن موج فشاری از سطح خود به یکدیگر نیروی ثانویه آکوستیکی وارد می‌کنند و این نیرو می‌تواند بر روی حرکت ذره تاثیرگذار باشد. در این پژوهش به بررسی عددی حرکت ذرات تحت نیروهای آکوستیکی به خصوص نیروی ثانویه آکوستیکی ناشی از وجود ذره بزرگتر و درگ ناشی از جریان در میکروکانال، به روش سیال-جامد (FSI) پرداخته می‌شود. در ابتدا الگوریتمی برای انتقال تنش آکوستیکی ناشی از میدان ایستای آکوستیکی به سطح ذره توسعه داده می‌شود. سپس صحت نتایج عددی با روابط تئوری و نتایج آزمایشگاهی سنجیده می‌شود، برای اینکار ابتدا حرکت ذره پلی استایرن در میکروکانال تحت نیروی تابشی آکوستیکی و نیروی درگ مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با روابط تحلیلی گورکوو و معادلات حرکت نیوتنی مقایسه شد، سپس شبیه‌سازی حرکت ذره پلی استایرن تحت نیروی ثانویه و اولیه آکوستیکی با نتایج آزمایشگاهی مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. در نهایت با تنظیم عدد رینولدز جریان خزشی و انتخاب جنس و محل قرارگیری ذره بزرگتر و همچنین فرکانس و فشار موج ایستای آکوستیکی، نیروی مناسب برای به دام انداختن سلول در میکروکانال ایجاد شد.