کامسول (111155)

---

شرح پروژه

 یه پروژه دانشجویی دارم به شرح زیر که ۳۰ روز زمان هست

شبیه‌سازی تولید قطره، حرکت آن در میکروکانال، انتقال جرم داخل قطره و واکنش الکتروشیمیایی هنگام عبور قطره از روی الکترود، و در نهایت اعتبارسنجی (Validation) نتایج با داده‌های تجربی مقاله مرجع.

مقاله مرجع: در فایل های کمکی قابل بارگذاری است. 

راهنمایی: 

بخش اول: راهنمای گام‌به‌گام شبیه‌سازی در COMSOL

دانشجویان باید مراحل زیر را به دقت در نرم‌افزار پیاده‌سازی کنند:

۱. هندسه و مش‌بندی (Geometry & Mesh):

هندسه: رسم دقیق میکروکانال و محل قرارگیری الکترودها بر اساس ابعاد (طول، عرض، ارتفاع) ذکر شده در مقاله (مدل‌سازی دوبعدی)

مش‌بندی: استفاده از مش‌بندی ریز (Refined Mesh) در محل تقاطع فازها (برای تولید قطره) و استفاده از Boundary Layers روی سطح الکترود برای حل دقیق گرادیان غلظت.

۲. فیزیک جریان دوفازی (Two-Phase Flow):

استفاده از ماژول Phase Field یا Level Set همراه با Laminar Flow. (به مدل های موجود میکروسیالات قطره ای رجوع کنید و از آنها بهره ببرید. در صورت مشکل با دستیار آموزشی کلاس صحبت کنید)

تنظیم خواص سیال حامل (فاز پیوسته - مثلاً روغن) و سیال قطره (فاز پراکنده - نمونه بیولوژیکی/آبی).

اعمال شرایط مرزی ورودی (سرعت یا دبی) برای هر دو فاز بر اساس مقاله.

۳. فیزیک انتقال گونه‌های شیمیایی (Transport of Diluted Species):

تعریف ضریب نفوذ (D) آنالیت داخل قطره.

نکته مهم: گونه شیمیایی فقط باید در فاز قطره حضور داشته باشد (وابسته کردن غلظت به کسر حجمی فاز قطره).

کوپل کردن میدان سرعت (u) 

۴. فیزیک الکتروشیمی (Electroanalysis / Electrochemistry):

تعریف واکنش سطح الکترود (مثلاً با استفاده از معادله Butler-Volmer).

تنظیم پتانسیل اعمالی (E) و ثابت سرعت واکنش (k0​) بر اساس داده‌های مقاله.

محاسبه جریان الکتریکی خروجی (I) ناشی از اکسایش/کاهش آنالیت.

بخش دوم: ساختار و الزامات گزارش نهایی (جهت تحویل و تصحیح)

گزارش نهایی باید در قالب PDF تحویل داده شود و الزاماً شامل بخش‌های زیر باشد. نمره‌دهی مستقیماً بر اساس وجود و دقت این بخش‌ها انجام می‌شود:

۱. جدول پارامترها (Parameters Table):

لیست تمامی پارامترهای هندسی، فیزیکی و شیمیایی وارد شده در کامسول همراه با ذکر منبع (شماره صفحه یا جدول مقاله).

۲. تصاویر تنظیمات مدل:

تصویر هندسه و مش‌بندی (همراه با ذکر تعداد المان‌ها و کیفیت مش).

اسکرین‌شات از شرایط مرزی اعمال شده برای واکنش روی سطح الکترود.

۳. نتایج سیالاتی (Fluid Dynamics Results):

کانتور کسر حجمی (Volume Fraction Contour): حداقل ۳ تصویر در زمان‌های مختلف (t1​,t2​,t3​) که شکل‌گیری و حرکت قطره را در کانال نشان دهد.

کانتور میدان سرعت (u): نشان‌دهنده گردابه‌های داخل قطره (مخلوط‌شدگی).

۴. نتایج انتقال جرم (Mass Transfer Results):

کانتور غلظت گونه (c) دقیقاً در لحظه‌ای که قطره روی الکترود قرار دارد. باید گرادیان غلظت در نزدیکی الکترود مشهود باشد.

۵. اعتبارسنجی الکتروشیمیایی (Validation &I−t Curve) - مهم‌ترین بخش:

رسم نمودار جریان بر حسب زمان (I−t).

نمودار مقایسه‌ای: یک نمودار که در آن خروجی شبیه‌سازی کامسول روی نمودار تجربی مقاله (با استفاده از نرم‌افزارهایی مثل WebPlotDigitizer استخراج شده باشد) Overlay شده باشد.

محاسبه درصد خطای نسبی (Relative Error) بین پیک جریان شبیه‌سازی و پیک جریان آزمایشگاهی.

این پروژه شامل 1 فایل مهم است، لطفا قبل از ارسال پیشنهاد حتما نسبت به بررسی این فایل اقدام فرمایید.

مهارت ها و تخصص های مورد نیاز

---

---