تحلیل عددی اثر شکل موانع در اختلاط غیرفعال درون یک ریزمجرا به روش مرز غوطه ور

Abstract

در مطالعه حاضر اختلاط غیرفعال درون یک ریزمجرا با جریان مایع حاوی یک گونه شیمیایی با دو غلظت متفاوت است مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد. در اختلاط غیرفعال، با ایجاد موانع مختلف بر سرررر راه جریان، ول خ جریان، مدت زمان اثر فرآیند پخش و در نتیجه بازده اختلاط افزایش مییابد. به منظور بررسی اثر شکل موانع روی بازده اختلاط از موانع دیواری مستطیلی، سینوسی، نیمدایرهای و مثلثی در م سیر جریان ا ستفاده شده ا ست. برای بر رف کردن چالش تولید شبکه منطبق بر مرز از روش قدرتمند مرز غو هور ا ستفاده شده است، که در آن از مدل اصلاح سرعت ضمنی به کمک رح اتصال پخشی با تابع دلتای دیراک بهره گرفته شده است. معادلات حاکم بر این مسئله، معادلات ناویر-استوکس و یک معادله انتقال برای پخش گونههاست که به روش عددی حجم محدود حل شدهاند. به منظور ارتباط بین میدان سرعت و میدان فشار نیز از الگوریتم سیمپل استفاده شده است. در حل معادلهی انتقال برای پخش گونهها، شرط مرزی مشتقی روی موانع به کمک روش مرز غو هور ارضا شده است. نتایج حاکی از آن است که شکل مستطیلی میتواند بازده اختلاط بیشتری را نسبت به اشکال سینوسی، نیمدایرهای و مثلثی تولید نماید.