بررسی عملکرد نوع جدید میکرومیکسر Lشکل دوگانه

طرح های جدیدی از میکرومیکسرهای منفعل Lشکل دوگانه براساس رویکرد تجزیه و بازترکیب جریان مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه عددی بر میکرومیکسر ها در محدوده اعداد رینولدز ۵۰ تا ۲۰۰ انجام شده است. از معادلات سه بعدی ناویراستوکس به منظور تحلیل رفتار جریان و اختلاط استفاده شده است. دو پیکربندی متفاوت از حالت های قرارگیری واحدهای L مورد بررسی قرار گرفته و برای بهبود شاخص اختلاط دو راهکار ارایه شده است.  چنانچه دو واحد Lشکل یکسان، در یک صفحه و به صورت هم راستا قرار گرفته باشند (طرح ۱)، شاخص اختلاط به علت عمل تجزیه و بازترکیب نامناسب، کم است. قرارگیری دو واحد Lشکل یکسان، در دو صفحه موازی مختلف و به صورت ناهم راستا (طرح ۲)، شاخص اختلاط را بهبود بخشیده و در اعداد رینولدز ۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ به شاخص اختلاط بالای ۹۵% رسیده است. راهکار متعامدکردن ورودی ها تاثیری بر افت فشار نداشته و تنها در طرح ۱، شاخص اختلاط به بالای ۹۵% در تمام اعداد رینولدز رسیده است. راهکار نامتوازن کردن میکرومیکسر با افزایش افت فشار، شاخص اختلاط را بهبود بخشیده است. اثر پارامتر هندسی نسبت نامتوازن میکرومیکسر در هر دو طرح بررسی و طرح ۱ در نسبت نامتوازن ۲/۵ و طرح ۲ در نسبت نامتوازن ۲ و ۲/۵ در تمام اعداد رینولدز به اختلاط کامل رسیده اند. همچنین عملکرد میکرومیکسرهای پیشنهادی نسبت به میکرومیکسر Lشکل به علت مکانیزم تجزیه و بازترکیب بهتر بوده است. علاوه بر این، شاخص اختلاط در میکرومیکسر های پیشنهادی نسبت به میکرومیکسر های تجزیه و بازترکیب محققان پیشین به علت استفاده از واحدهای Lشکل بیشتر بوده است.

کلیدواژه ها:

L-shaped Micromixer Split and Recombine Mixing Index Numerical Study ، میکرومیکسر Lشکل ، تجزیه و بازترکیب ، شاخص اختلاط ، مطالعه عددی