بررسی عددی اختلاط دو سیال با چگالی و لزجت متفاوت در یک میکروکانال مجهز به همزن نوسانی اجباری
چکیده
در این پژوهش، اختلاط دو سیال تراکم‌ناپذیر مخلوط‌شونده با چگالی و لزجت متفاوت، در یک میکروکانال دو بعدی مجهز به همزن (پره) نوسان‌کننده، در فرکانس‌های تحریک‌کننده مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود اینکه اکثر مطالعات صورت گرفته در زمینه اختلاط، به بررسی عملکرد یک مخلوط‌کننده، با هدف اختلاط دو سیال کاملاً یکسان پرداخته‌اند می‌توان گفت که اختلاط دو سیال زمانی مفهوم پیدا می‌کند که دو سیال مخلوط‌شونده دارای نایکنواختی از قبیل دما، غلظت و یا خواص متفاوت نسبت به هم باشند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر تفاوت در خواص دو سیال حل‌شونده، بر عملکرد مخلوط‌کننده و میزان اختلاط است. شبیه‌سازی در عدد رینولدز 50 و عدد اشمیت 10، در محدوده‌ی عدد استروهال بین 0.1 تا 1 با روش حجم محدود مبتنی بر المان، توسط کد تجاری CFX صورت گرفته است. عملکرد مخلوط‌کننده در سه حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت: اختلاط دو سیال یکسان، اختلاط دو سیال با چگالی متفاوت و اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که یکسان نبودن خواص دو سیال، منجر به تغییر عملکرد مخلوط‌کننده می‌گردد، و در هر یک از حالات بررسی شده مخلوط‌کننده عملکرد متفاوتی دارد. در حالتی که لزجت و چگالی دو سیال متفاوت باشد علاوه بر اینکه سیال‌ها تمایل کمتری به مخلوط‌شدن نشان می‌دهند، مشاهده می‌شود عدد استروهال تأثیر کمتری بر تغییر شاخص اختلاط دارد بیشینه‌ی تغییرات شاخص اختلاط در حالت چگالی و لزجت متفاوت به ترتیب 54.01 و 51.15 درصد می‌باشد در صورتی که این مقدار برای دو سیال یکسان به 577.94 درصد می‌رسد.
کلید واژگان
اختلاطمخلوطکننده
میکروکانال
چگالی
لزجت
شماره نشریه
8تاریخ نشر
2016-10-011395-07-10
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
فارغ التحصیلعضو هیئت علمی دانشگاه یزد
عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی سیرجان
شاپا
1027-59402476-6909
