بررسی جریان اختلاطی در کانال موجدار به روش شبکه بولتزمن

همگام با پیشرفت های صورت گرفته در زمینه طراحی و ساخت قطعات در ابعاد میکرو، ابزارهایی با قابلیت انتقال سیال درابعادهای خیلی کوچک طراحی و ساخته شده است که از آنها با عنوان میکرو سیستمهای سیالاتی نام برده می شود. این میکروسیستم ها دستگاه های کوچکی هستند که برای اختلاط حداقل دو فاز استفاده می شوند. فرایند اختلاط در میکرو سیستم ها بهعنوان یکی از بخش های مهم و اساسی در میکروسیستم ها محسوب می شود و دارای کاربردهای بیشماری در عرصه هایمتفاوت شیمی، بیوشیمی، پزشکی و داروسازی می باشد. در هندسه های با ابعاد میکرو ،عدد رینولدز کوچک بوده و رژیم جریاناساسا آرام است. اختلاط جریان در جریان آرام عمدتا از نوع پخش مولکولی می باشد که فرایندی بسیار کند است. بنابراین لازماست تا با استفاده از روش هایی اختلاط سیال بهبود یابد. در این پژوهش به بررسی پدیده اختلاط در کانال های موجدار به روششبکه بولتزمن در عدد رینولدز و اشمیت 10 و 20 پرداخته شده است. با استفاده از قرار دادن موانع هندسی در کانال،انتقال سیال واختلاط آنها بررسی گردیده است. در این مقاله به بررسی اثرات شعاع و فاصله و تعداد موانع در بهینه سازی فرایند اختلاطپرداخته شده است. نتایج هر سه بررسی نشان می دهد که با تغییرات شعاع، فواصل و تعداد موانع میزان اختلاط افزایش می یابد. بااجرا این فرایند گردابه هایی پس از موانع تشکیل می شود . این گردابه های تشکیل شده حرکت توده ای و بی نظمی را در برابرنفوذ مولکولی تقویت می کند و اختلاط را افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

اختلاط ، کانال موجدار ، روش شبکه بولتزمن