مطالعه عددی پخش ذرات لاگرانژی درمیکسرهای پریستالتیک بااستفاده ازروش لتیس بولتزمن

در این تحقیق ، نحوه پخش ذرات لاگرانژی در میکسر پریستالتیک1 مورد مطالعه عددی قرار گرفت. این نوع میکسر تشکیل یافته از کانالی با دیواره های عمودی ثابت و صلب می باشد. دیواره های افقی در بالا و پایین از جنس انعطاف پذیر بوده و توسط موج های پریستالتیک به حرکت در می آیند. برای شبیه سازی این مسیله پیچیده که شامل مباحث برهم کنش سیال/جامد می باشد، از روش عددی لتیس-بولتزمن با زمان آرامش چندگانه 2 استفاده شد. روش شمارش جعبه3 با توانایی محاسبه شاخص مخلوط4 به عنوان ابزاری برای ارزیابی کیفیت پخش ذرات لاگرانژی در میکسر به کار رفت و مسیر حرکت 10000 ذره لاگرانژی در طول زمان تعقیب شد. شبیه سازی ها برای سیال نیوتنی و سیال ویسکوپلاستیک انجام شد. نتایج تحقیقات نشان داد که با افزایش نسبت دامنه موج در سیال نیوتنی ، ذرات سریعتر در داخل میکسر توزیع شدند. وجود تنش تسلیم در سیالات ویسکوپلاستیک باعث کاهش سرعت و کیفیت توزیع ذرات شد. نتایج بررسی ها نشان داد که به ازای تعداد ثابت موج برای سیال نیوتنی ،توزیع ذرات لاگرانژی در میکسر با نسبت طول به عرض بالاتر، سریعتر انجام گرفت.

Keywords:

میکسر پریستالتیک , شاخص مخلوط , ذرات لاگرانژی , دامنه موج , تنش تسلیم , عدد بینگهام