بررسی عددی اختلاط دو مولفه ای سیالات غیرنیوتونی در میکرومیکسرهای Tشکل دوگانه و چندگانه با ورودی های هم راستا و ناهم راستا

میکرومیکسرهای منفعل در مقایسه با میکرومیکسرهای فعال تکنولوژی ساخت ساده تری داشته و تنها انرژی مورد نیاز آنها انرژی پمپاژ جریان است. در این مطالعه رفتار اختلاط سیالات غیرنیوتنی با استفاده از مدل غیرنیوتونی پاورلا در میکرومیکسرهای منفعل مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی در این پژوهش با استفاده از کد تجاری دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوئنت انجام شده و دو رویکرد اختلاط دومولفه ای مورد مطالعه قرارگرفته است. رویکرد اول شامل بررسی رفتار اختلاط سیالات با تغییر شاخص توانی و شاخص پایداری در پنج هندسه سه بعدی شامل دو T میکرومیکسر چندگانه با ورودی های هم راستا و ناهم راستا در یک صفحه و دو صفحه، T میکرومیکسر چندگانه، T میکرومیکسر دوگانه و T میکرومیکسر در سه بعد انجام شده است و رویکرد دوم بررسی رفتار اختلاط با تغییر شاخص توانی و ثابت نگه داشتن شاخص پایداری در دو هندسه چندگانه با ورودی های ناهم راستا در سه بعد بوده است. در هر دو بخش این مطالعه از آب به عنوان سیال نیوتونی و از محلول کربوکسی متیل سلولز به عنوان سیال غیرنیوتونی استفاده شده و محدوده اعداد رینولدز مورد بررسی در پژوهش حاضر ۱ تا ۱۰۰ بوده است. در هر دو رویکرد بررسی شده نتایج شاخص اختلاط و افت فشار نسبت به اعداد رینولدز براساس معیار شاخص توانی معکوس یکدیگر هستند، به این مفهوم که در رویکرد اول با افزایش شاخص توانی شاخص اختلاط افزایش یافته و افت فشار کاهش یافته و در رویکرد دوم این روند معکوس است. اما روند سرعت های کاملا توسعه یافته بی بعد در دو رویکرد بررسی شده در مقایسه هندسه های با ورودی های ناهم راستا مشابه است.

کلیدواژه ها:

Numerical Study ، Non-Newtonian ، Double and Multiple T-micromixers ، Non-aligned ، Power-law ، بررسی عددی ، غیرنیوتونی ، Tمیکرومیکسرهای دوگانه و چندگانه ، ناهم راستا ، پاورلا