بررسی اثر اختلاط در میکروکانالهای با سطح مقطع و زوایای متفاوت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

مخلوط شدن دو سیال با مقیاس کوچک فرآیندی، در بسیاری از زمینهها ضروری میباشد که از جمله میتوان به آنالیزهای زیستی، شیمیایی، پزشکی و مهندسی اشاره کرد. اجرای این فرایندها وابسته به پارامترهای متفاوتی از جمله نرخ انتقال حرارت و جرم نمونهها و مواد اولیه، زمان عملیاتی فرایند، هزینه، ایمنی و همچنین کیفیت فرایند میباشد. اختلاط در مقیاس میکرو به شدت روی انتخاب پذیری، بازده و کیفیت محصولات نهایی بسیاری از واکنشهای شیمیایی مؤثر است. در این مطالعه به بررسی چهار میکروکانال T شکل دارای سطح مقطع مستطیلی، T شکل دارای سطح مقطع مثلث متساوی الساقین، Y شکل دارای سطح مقطع مستطیلی و Caterpillar دارای سطح مقطع مستطیلی پرداخته شده است. پس از شبیهسازی و بررسی تغییرات سرعت و غلظت مشاهده شد که بهترین عملکرد از لحاظ اختلاط مربوط به میکروکانال T شکل با سطح مقطع مستطیلی و ضعیفترین عملکرد مربوط به میکروکانال Y شکل میباشد. همچنین از عوامل مهم در تعیین بهترین عملکرد میکروکانال میتوان به زاویه برخوردی که میکروکانال فراهم میآورد، تقارنی که باید در سطح مقطع میکروکانال وجود داشته باشد و نیز قطر هیدرولیکی میکروکانال، اشاره نمود

Keywords:

میکروکانال , اختلاط , زاویه برخورد , قطر هیدرولیکی