بررسی عددی اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت در یک میکرو کانال در نسبت های منظری مختلف پره به روش شبکه بولتزمن

در مطالعه حاضر اختلاط دو سیال با لزجت های مختلف در یک میکرو کانال مجهز به پره نوسانی به روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه شبیه سازی شده و اثرات نسبت منظری پره (AR) بر بازده اختلاط بررسی شده است. شبیه سازی در عدد رینولدز 50، عدد اشمیت 10 انجام شده است. نتایج نشان می دهد در دامنه نوسان (K) کم، در اعداد استروهال (St) پایین، افزایش AR باعث بهبود بازده اختلاط ولی در سایر اعداد استروهال، ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش بازده شده است. در K متوسط، افزایش AR در St کم و میانی، باعث کاهش بازده و در St بالاتر، ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش بازده شده است. در K بالا، در St کم و زیاد، افزایش AR موجب بهبود در بازده نمی شود و در St میانی، بازده ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. در محدوده مطالعه حاضر در نسبت لگاریتمی لزجت 2 می توان مقدار بهینه را در حالت 7/0AR=، 5/0K= و 1St= در نظر گرفت. در بررسی بازده اختلاط در نسبت های مختلف لگاریتمی لزجت (R)، نتایج نشان می دهد که در دو سیال با لزجت متفاوت، در اعداد استروهال خیلی کوچک، با افزایش R، بازده افزایش و در بقیه اعداد استروهال، بازده کاهش چشمگیری می یابد. به طورکلی در دو سیال با لزجت متفاوت، بازده اختلاط در میکرو کانال با پره در نسبت های منظری کوچک بهتر است.

Keywords:

اختلاط , میکرو کانال , لزجت متفاوت , روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه , پره نوسانی