مدل سازی و بررسی تاثیر زاویه اتصال یک میکروکانال آدیاباتیک بر روی دینامیک تشکیل حباب ها در جریان دو فازی

جریان های چند فازی از پرکابردترین موضوعات مورد بررسی در پژوهش های دانشگاهی و پروژه های صنعتی می باشند. یکی از چالش های مهم در بررسی دینامیک سیالات در مقیاس میکرو، بررسی فرایند تشکیل قطره در میکروکانال ها می باشد. این ابزارهای کاربردهای فراوانی در صنایع پلیمر، علوم بیولوژی و بیوشیمی، لوازم آرایشی، تولید غذا و غیره دارند. در فرایند تشکیل قطره، تشکیل مدام قطره های کوچک و با فاصله یکسان نسبت به یکدیگر و سرعت حرکت قطرات تولید شده اهمیت زیادی دارند. در تحقیق حاضر یک میکروکانال مربعی با اتصال T با قطر هیدرولیکی ۱ میلی متر در ابتدا آماده و در ANSYS شبکه بندی شده است. ورودی های سیال در زاویه ۹۰ درجه ایجاد می شوند. طول ورودی های سیال مربع شکل ۲ میلی متر است. طول منطقه اختلاط ۱۵۰ میلی متر نگه داشته می شود تا اثر اختلاط دو سیال به راحتی به دست آورد و جریان کاملا توسعه یافته مشاهده شود. طول کانال طولانی تر همچنین امکان مشاهده ثبات و یکنواختی اندازه حباب در چندین شرایط جریان را فراهم می کند. نقطه اتصال T در میکروکانال سه بعدی نشان داده شده است.آب و هوا به عنوان سیال عامل در نظر گرفته شده است. در نهایت نتایج نشان داد ، زمان تشکیل حباب با افزایش زاویه اتصال افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت آب مقدار طول حباب ایجاد شده کمتر گردیده و حباب کوچک تر خواهد شد.

Keywords:

مدلسازی زاویه اتصال , میکروکانال آدیاباتیک , برج حباب