بررسی عددی هیدرودینامیک جریان دو فازی گاز -مایع در میکروکانالها

در جریان دو فازی در میکروکانالها بدلیل داشتن سطح به حجم بیشتر و مسیر انتقال کمتر نسبت به کانالهای معمولی انتقال حرارت و جرم بالاست. برای همین استفاده از میکروکانالها در حال افزایش است. برای بررسی جریان و پدیده های انتقال در میکروکانالها بایستی ابتدا هیدرودینامیک آنها مشخص شود. در این مطالعه هیدرودینامیک جریان لخته ای نوع تیلور در میکروکانالها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام می شود. برای این کار مشخصات لخته ها با مطالعات دیگر مقایسه شده، اثرات تغییر قطر، سرعت فازها و گرانش مورد بررسی قرار می گیرد. ادامه شیوه این مطالعه روش مناسبی برای بررسی انتقال جرم و واکنش در جریان دو فازی در میکروکانالها را بدست می دهد. نتایج نشان می دهد که مدل حجم سیال هم در حالت دو بعدی وهم در حالت سه بعدی به خوبی تغییرات فشار را پیش بینی می کند و مقادیر بدست آمده توافق خوبی با فشار تئوری یانگ لاپلاس و مقالات منتشر شده قبلی بوسیله کیان و لاوال (2006) [1] دارد. با کم شدن قطر کانال، ناحیه اختلاط کمترشده، تعداد بیشتری لخته تولید می شود و طول لخته ها کاهش می یابد. تحلیل بیشتر داده ها نشان می دهد که کشش سطحی نقش اصلی را در تعیین خواصی لخته ها در میکرو کانالها بازی می کند و عدد بوند معیار مناسبی برای بررسی تأثیرات جاذبه است.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات ، حل عددی ، حجم سیال ، جریان لخته ای ، جریان تیلور ، میکروکانال