شبیه سازی عددی یک میکرومیکسر L شکل و بررسی اثر تغییرات پارامترهای هندسی بر عملکرد آن

به علت تکنولوژی ساخت و پیاده سازی آسان میکرومیکسرهای منفعل در یک سیستم میکروسیالی پیچیده، در این مطالعه یک نوع میکرومیکسر منفعل بررسی شده است. میکرومیکسرهای منفعل با افزایش سطح تماس دو سیال و کاهش فاصله پخش مولکولی، میزان اختلاط را افزایش می دهند. در مطالعه حاضر تحلیل عددی یک Lمیکرومیکسر به منظور بررسی رفتار اختلاط و مشخصه های جریان سیال به ازای تغییرات پارامترهای هندسی کلیدی در چهار عدد رینولدز مختلف انجام شده است. سه پارامتر هندسی بی بعد طول نرمال، نسبت طول و نسبت ابعاد تعریف شده اند. شبیه سازی ها در عدد اشمیت ۹۰۰.۱۸ انجام شده است. همچنین عدد رینولدز در محدوده بین ۵۰ تا ۲۰۰ انتخاب شده است. از یک شاخص اختلاط برای ارزیابی رفتار اختلاط در میکروکانال استفاده شده است. صحت شبیه سازی انجام شده، با مقایسه نتایج کار حاضر با نتایج مطالعات معتبر دیگران به اثبات رسیده است. نتایج نشان می دهند که شاخص اختلاط و افت فشار در یک کانال مارپیچ به تغییر پارامترهای هندسی میکروکانال حساس هستند، و به ازای اعداد رینولدز مختلف رفتار متفاوتی را نشان می دهند. علاوه بر این، به علت تغییر جهت های تند °۹۰ در میکروکانال، نیروی گریز از مرکز برای ایجاد گردابه به اندازه کافی بزرگ است، که منجر به جابه جایی نامنظم می شود.

کلیدواژه ها:

numerical simulation ، Micromixer ، Mixing index ، Pressure drop ، L-shaped ، شبیه سازی عددی ، میکرومیکسر ، شاخص اختلاط ، افت فشار ، L شکل