مدل سازی دو فازی تشکیل قطره فروفلویید در میکرو کانال حاوی روغن

یکی از چالش های مهم در بررسی دینامیک سیالات در مقیاس میکرو، بررسی فرآیند تشکیل قطره در میکروکانال هابه منظور کنترل اندازه حرکت قطره های تولیدی می باشد. به طورکلی در دستگاه های میکروسیالی سه رژیم عمده برای جدایش قطره مشاهده میشود که شامل رژیم فشردگی، چکه کردن و جتی است. در این مقاله به بررسی عددی تولید قطره در یک میکروکانال تی-شکل پرداخته شده و به مطالعه اثرات نسبت لزجت بین دو فاز، نسبت نرخ جریان ورودی دو فازو عدد مویینگی پرداخته می شود. در این مطالعه، اندازه قطره، فاصله بین قطرات، فرکانس تولید قطرات و نیز زمان جدایش مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی دینامیک سیالاتی تشکیل و جدایش قطره فروفلویید در روغن با روش لول ست مدل سازی شده و نتایج حاصل از این پژوهش با داده های آزمایشگاهی و عددی موجود، مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند با کاهش کشش سطحی و افزایش عدد مویینگی اندازه قطره و زمان جدایش کاهش و فرکانس تولید قطرات افزایش می یابد. طول قطره با افزایش نرخ جریان پیوسته کاهش و با افزایش نرخ جریان گسسته افزایش می یابد. همچنین با افزایش نسبت نرخ جریان، طول جدایش افزایش می یابد و به رژیم جتی نزدیک می شویم. هرچه نسبت لزجت بین دو فاز افزایش یابد، قطراتی با قطره بزرگ ترتولید خواهد شدو با افزایش فاصله بین قطره ها، فرکانس تولید قطره کاهش می یابد.

Keywords:

میکروکانال , قطر قطره , عدد مویینگی