شبیه سازی عددی اختلاط سیالات ویسکوالاستیک در یک میکرومیکسر T-Y شکل

پژوهش حاضر، دینامیک جریان اختلاط دو سیال ویسکوالاستیک یک میکرومیکسر T-Y شکل جدید را تحلیل می کند. محلول آبی با ۱۰% پلی اتیلن گلایکول با وزن ملکولی ۸۰۰۰ و ۱/۰% پلی اتیلن اکساید با وزن ملکولی ۲۰۰۰۰۰۰ که یک سیال بوگر است به عنوان سیال ویسکوالاستیک انتخاب می شود. با استفاده از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس، اختلاط دو سیال ویسکوالاستیک به صورت عددی و با استفاده از معادله ساختاری اولدروید-بی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. تاثیر سرعت ورودی یکسان، نسبت سرعت های ورودی و عدد وایزنبرگ بر بازده اختلاط ارزیابی و میزان افت فشار محاسبه و ارائه خواهد شد. نتایج نشان دادند اثر الاستیک در جریان سیال ویسکوالاستیک عامل اصلی افزایش اختلاط است. در فاصله ۲۸۰۰ میکرومتری از ابتدای کانال اصلی، شاخص اختلاط از حدود ۴۶% برای سرعت ورودی ۰۰۲/۰ متر بر ثانیه به حدود ۳۸% برای سرعت ورودی ۰۰۶/۰ متر بر ثانیه می رسد. با افزایش عدد وایزنبرگ، شاخص اختلاط در مقاطع مختلف میکروکانال افزایش یافت زیرا در اعداد وایزنبرگ بزرگتر، ناپایداری سیال ویسکوالاستیک بیشتر می شود. همچنین، نشان داده می شود که با کاهش نسبت سرعت، شاخص اختلاط کاهش می یابد. افت فشار نیز با افزایش سرعت، عدد وایزنبرگ و نسبت سرعت افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

میکروفلوئیدیک ، میکرومیکسر T-Y شکل ، سیال ویسکوالاستیک ، عدد وایزنبرگ ، شاخص اختلاط