Струјање у микроканалима

ID: 3267
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Стевановић Д. Невена
извођачи: Милићев С. Снежана, Стевановић Д. Невена
контакт особа: Стевановић Д. Невена
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: писмени

извођења

  • 3. семестар, позиција 1

циљ

Циљеви предмета су стицање знања о специфичним феноменима који се јављају при струјању флуида у микро системима, овладавање научним и математичким методама које омогућавају добијање аналитичких и нумеричких решења за предвиђање, анализу и истраживање струјања гасова и течности у каналима чија је карактристична димензија реда величине микрометра.

исход

Студенти се оспособљавају да савременим научним и математичким методама самостално прорачунавају поље притиска, брзине и температуре у микро структурама као и да анализирају утицаје различитих услова струјања и граничних услова на њих. Такође, стечена знања им омогућавају да уоче специфичне феномене који су присутни при струјању флуида у микро уређајима који су последица велике вредности односа површинских и запреминских сила.

садржај теоријске наставе

Теоријска настава обухвата: примену основних закона механике флуида (закон одржања масе, количине кретања и енергије) у циљу моделирањa процеса струјања гасова и течности у микро каналима, примену граничних услова који настају при струјању гасова у микроситемима тј. клизања, термичког пузања и температурског скока на зиду, упознавање са електрокинетичким ефектима који долазе до изражаја при струјању течности у микроканалима као последица изражених површинских напона и математичко моделирање електрофорезe и електроосмотских струјања течности.

садржај практичне наставе

Практична настава обухвата: примену основних закона механике флуида у циљу добијања аналитичких и нумеричких решења за струјање флуида кроз микро структуре при чему се моделирају специфични феномени карактеристични за струјање гасова и течности кроз микроканале као што су разређеност, клизање, термичко пузање, температурски скок, електрохидродинамичке појаве као што је електрични двојни слој, формирање и решавање математичког модела којим се описује електро-кинетичко и електро-осмотско струјање флуида.

услов похађања

Положен испит из Механике флуида.

ресурси

Писани изводи са предавања.

фонд часова

укупан фонд часова: 35

активна настава (теоријска)

ново градиво: 15
разрада и примери (рекапитулација): 5

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 5
пројекат: 0
консултације: 5
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 3
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 2

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 0
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 50
пројекат: 0
завршни испит: 50
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

Karniadakis G., Beskok A., Aluru N., Microflows and Nanoflows Fundamental and Simulations, Springer, 2005; Bruus H., Theoretical Microfluidics, Oxford University Press, 2008.; Kirby, B., Micro and Nanoscale Transport in Microfluid Devices, Cambridge University Press, 2010. ; Dongqing L., Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics, Springer, 2008. ; Stevanović,N.,Fluid flows in microdevices, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrede,2010.;