بررسی عوامل بهبود دهنده ی شاخص اختلاط در میکرومیکسرهای توئیست سه بعدی

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 77

فایل این مقاله در 6 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

CFD20_135

تاریخ نمایه سازی: 29 آبان 1402

چکیده مقاله:

سیستم های میکروفلوئیدیک برای تولید مخلوط های همگن به شدت به میکرومیکسرها متکی هستند. این درحالی است که دستیابی به شاخص اختلاط بالا در طیف وسیعی از اعداد رینولدز (Re) برای میکرومیکسر ها چالش برانگیز است. هرچند میکرومیکسرهای توئیست شاخص اختلاط بالایی را، به خصوص در اعداد رینولدز بالا، از خود نشان داده اند، با این حال، اطلاعات کافی در مورد پارامترهای موثر بر شاخص اختلاط در این هندسه وجود ندارد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر تعداد دوران سطح مقطع، نسبت منظری و نسبت خروج از مرکز بر شاخص اختلاط برای یک میکرومیکسر توئیست انجام شد. میدان جریان در میکرومیکسر به صورت عددی حل شد و شاخص اختلاط برای اعداد رینولدز ۱ تا ۴۰۰ محاسبه گردید. این مطالعه نشان داد که میکرومیکسر توئیست با سطح مقطع مستطیلی و دو نسبت منظری مختلف ۰/۲۵ و ۴ می تواند شاخص اختلاط را تا ۳۴ درصد افزایش دهد و آن را به بالای ۹۰ درصد، برای طیف وسیعی از اعداد رینولدز (۱ تا ۴۰۰) به برساند. علاوه بر این، نسبت خروج از مرکز که برای اولین بار معرفی شد، نقش مهمی در بهبود عملکرد اختلاط در میکرومیکسر های توئیست داشت. برای اعداد رینولدز پایین تا متوسط، خروج از مرکز، ۰/۷۵=ER بهترین عملکرد را نشان داد، در حالی که برای اعداد رینولدز بالا، ۰/۵=ER بازده بهینه را دارا بود. خروج از مرکز یک میکرومیکسر توئیست، شبیه به ترکیب یک هندسه مارپیچ با هندسه توئیست است که سبب افزایش جریان ثانویه درون کانال می شود. این یافته ها بینش ارزشمندی در مورد طراحی میکرومیکسرهای توئیست و پیشرفت سیستم های میکروسیال ارائه می دهند.

نویسندگان

حانیه یوسفی

دانشجو دانشگاه فردوسی مشهد

حمید نیازمند

استاد دانشگاه فردوسی مشهد

سیدعلی موسوی شائق

استادیار دانشگاه علوم پزشکی مشهد