Улучшение микрогидродинамического переноса с помощью пульсирующего потока: исследование режимов потока и оптимизация эффективности

Г. Дурга Приядарсини^a, Б. Умеш^b, Г. Санкад^c, Г. Мурали<sup>a

a</sup> Department of Mathematics, Geethanjali College of Engineering and Technology, Cheeryal, Hyderabad, Telangana, India
^b Department of Sciences and Humanities, Rajarambapu Institute of Technology, Rajaramnagar, Sakharale, Maharashtra, India
^c Department of Mathematics, Karnataka State Akkamahadevi Women’s University, Jnanashakti Campus, Torvi, Karnataka, India

Аннотация: Микрогидродинамические технологии стали революционными диагностическими инструментами в здравоохранении, значительно ускорив диагностику и улучшив результаты лечения. Рассматриваются принципы гидродинамики в микрогидродинамических системах, в том числе, при низких числах Рейнольдса, и их практическое применение. Традиционные микрогидродинамические устройства часто требуют дополнительного оборудования для работы с жидкостями, что увеличивает их стоимость, усложняет обслуживание и ограничивает доступность в условиях ограниченных ресурсов. Для решения этих проблем представлен механически пульсирующий теплообменник, работающий на основе микрогидродинамических технологий, который содержит внутренние стенки в проточном канале. Эта инновационная конструкция изменяет характер течения в жидкостных и паровых пробках, значительно повышая термоэффективность тепловых труб. Подчеркивается роль характера течения в предотвращении непроходимости и его полезность для образования капель эмульсии, смешивания веществ и разделения компонент посредством периодических колебаний потока массы. Кроме того, рассматриваются преимущества пульсирующего течения в микрогидродинамических системах. В отличие от стационарных потоков пульсирующие потоки обладают уникальными преимуществами, с их помощью можно имитировать физиологические условия, улучшить условия культивирования клеток и автоматизировать процедуру анализа биоматериалов. Эти возможности делают пульсирующие потоки бесценными для развития биомедицинских исследований и диагностических технологий. Однако для полной реализации их потенциала требуются более глубокие физические знания и дальнейшие исследования. Данная работа подчеркивает перспективность микрогидродинамических систем в здравоохранении и за его пределами, открывая путь к экономически эффективным, действенным и доступным диагностическим решениям.

Ключевые слова: микрогидродинамика,пульсирующий поток, теплообменник, перенос жидкости, термоэффективность.

MSC: 76,35,65

Поступило в редакцию: 25.02.2025
После доработки: 24.03.2025

DOI: 10.4213/tmf10955

 Англоязычная версия: Theoretical and Mathematical Physics, 2025, 223:3, 1032–1047

Реферативные базы данных:

• 
•