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 – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 5
Облик завршног испита: писмени

Извођења

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: 65

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 40
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 0
Лабораторијске вежбе: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Консултације: 0
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: 10
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 0
Тест са оцењивањем: 0
Завршни испит: 5

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, 2005, Springer, ISBN: 978-0387-22197-7; Bruus H., Theoretical Microfluidics, 2008, Oxford University Press, ISBN: 978–0–19–923509–4; Kirby, B., Micro and Nanoscale Transport in Microfluid Devices, 2010, Cambridge University Press, ISBN:978-0-521-11903-0; Dongqing L., Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics, 2008, Springer, ISBN:978-0-387-48998-8; Stevanović N., Osnove mikrofluidike i nanofluidike, 2014, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, ISBN: 978-86-7083-847-5.