چکیده

سیستم های برقرار کننده ی تمرکز هیدرودینامیک در مقیاس میکرو، محیط های پیچیده‌ای هستند که قادر به اندازه‌گیری چندین ویژگی فیزیکی به صورت همزمان و تجزیه و تحلیل حجم زیادی از سیالات می باشند. این سیستم ها، پتانسیل مواد واکنش دهنده را با تمرکز جریان های واکنشی به درون یک جریان بسیار باریک با استفاده از جریان های غلاف اطراف، به حداقل می‌رسانند. در این پژوهش، طراحی و شبیه سازی سیستم میکروسیالی متمرکز کننده ی جریان برای سنجش راندمان واکنش شیمیایی و کیفیت اختلاط در مقیاس میکرو، انجام شده است. مدل سازی با توجه به قوانین و معادلات حاکم بر میکروسیالات در شرایط رژیم جریان آرام سیال انجام شد و عملکرد اختلاط با استفاده از یک واکنش شیمیایی موازی - رقابتی کنترل شده با انتقال جرم به نام Villermaux/Dushman مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نسبت نرخ جریان های ورودی و عدد رینولدز تاثیر قابل توجهی بر پدیده ی تمرکز هیدرودینامیک و شاخص جدایش دارند. همچنین به منظور مقایسه ی فیزیک و قوانین موجود در میکروسیالات و نتایج حاصل از شبیه سازی، از اعداد بدون بعد مختلفی بهره بردیم و تاثیر اینگونه اعداد بر روی راندمان واکنش شیمیایی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی اعداد بدون بعد، به ویژه عدد موئینگی و وبر در توافق خوبی با نتایج حاصل از شبیه سازی بودند، به نحوی که عدد موئینگی به میزان 0.725 محاسبه شد، و پدیده های مختلف موجود در شبیه سازی را به خوبی آشکار کردند.

کليدواژه ها

مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی، میکروسیالات، پدیده ی تمرکز هیدرودینامیک، جریان غلاف، واکنش موازی - رقابتی Villermaux/Dushman

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
محمد سپهری نیا , 1400 , مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی جریان واکنشی در سیستم میکروسیالی , دهمین کنفرانس ملی کاربرد CFD در صنایع شیمیایی و نفت