| بررسی عوامل بهبود دهنده‌ی شاخص اختلاط در میکرومیکسرهای توئیست سه بعدی |
| کد مقاله : 1207-FDC (R1) |
| نویسندگان |
|
حانیه یوسفی *1، حمید نیازمند2، سید علی موسوی شائق3 1دانشجو دانشگاه فردوسی مشهد 2هیئت علمی دانشگاه فردوسی مشهد 3هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد |
| چکیده مقاله |
| سیستم های میکروفلوئیدیک برای تولید مخلوط‌های همگن به شدت به میکرومیکسرها متکی هستند. این درحالی است که دستیابی به شاخص اختلاط بالا در طیف وسیعی از اعداد رینولدز (Re) برای میکرومیکسرها چالش برانگیز است. هرچند میکرومیکسرهای توئیست شاخص اختلاط بالایی را، به خصوص در اعداد رینولدز بالا، از خود نشان داده‌اند، با این حال، اطلاعات کافی در مورد پارامترهای موثر بر شاخص اختلاط در این هندسه وجود ندارد. این مطالعه با هدف بررسی تاثیر تعداد دوران سطح مقطع، نسبت منظری و نسبت خروج از مرکز بر شاخص اختلاط برای یک میکرومیکسر توئیست انجام شد. میدان جریان در میکرومیکسر به صورت عددی حل شد و شاخص اختلاط برای اعداد رینولدز 1 تا 400 محاسبه گردید. این مطالعه نشان داد که میکرومیکسر توئیست با سطح مقطع مستطیلی و دو نسبت منظری مختلف 0.25 و 4 می‌تواند شاخص اختلاط را تا 34 درصد افزایش دهد و آن را به بالای 90 درصد، برای طیف وسیعی از اعداد رینولدز (1 تا 400) به برساند. علاوه بر این، نسبت خروج از مرکز که برای اولین بار معرفی شد، نقش مهمی در بهبود عملکرد اختلاط در میکرومیکسرهای توئیست داشت. برای اعداد رینولدز پایین تا متوسط، خروج از مرکز، 0.75=ER بهترین عملکرد را نشان داد، در حالی که برای اعداد رینولدز بالا، 0.5=ER بازده بهینه را دارا بود. خروج از مرکز یک میکرومیکسر توئیست، شبیه به ترکیب یک هندسه مارپیچ با هندسه توئیست است که سبب افزایش جریان ثانویه درون کانال می‌شود. این یافته‌ها بینش ارزشمندی در مورد طراحی میکرومیکسرهای توئیست و پیشرفت سیستم‌های میکروسیال ارائه می‌دهند. |
| کلیدواژه ها |
| میکرومیکسر، میکرومیکسر توئیست، دستگاه میکروفلوئیدیکی، خروج از مرکز، شاخص اختلاط، تعداد دوران، نسبت منظری |
| وضعیت: پذیرفته شده |