شبيه سازي اختلاط و بررسي افت فطار در طراحي ميكروميكسر غيرفعال كارآ با موانع W در طول مسير به كمك ديناميك سيالات محاسباتي

میكرومیكسرها به عنوان تجهیزات مناسب برای بهبود اختلاط جریان در میكروكاتال های با عدد رینولدز پایین محسوب میشودد. از این رو، بهینه یابی اختلاط با طراحی میكرومیكسرهای مختلف امری ضروری است. پژوهش حاضر با هدف شبیهسازی اختلاط و بررسی افت فشار در طراحی میكرومیكسر غیرفعال كارآ با موقع W در طول مسیر به كمك دینامیك سیالات محاسباتی طراحی و اجرا شد. معادلات حاكم به صورت عددی با استفاده از ترم افزار حجم محدود اتسیس فلوئنت ۱۷۰۲ حل شدند. الگوریتم V.O.F. برای كوپل فشار و سرعت به كار رفت. شبكه محاسباتی مورد استفاده از توع بدون ساختار بود. بهینه یابی میزان افت فشار بر حسب عدد رینولدز با استفاده از ترم افزار مینی تب با روش تاگوچی (محاسبه نسبیت سیگنال به نویز) انجام شد. نتایج تشان داد كه عملكرد اختلاط در T میكرومیكسر با مواقع W شكل به تر از عملكرد اختلاط در T میكرومیكسر با موقع اشكی شكل مییلشد و اختلاط خوبی در كانال جریان با اعداد رینولدز پایین در مقایسه با مطالعه مرجع دارد.

Micro-mixers are known as appropriate equipment for mixing development in low Reynolds number flow in micro-channels. Therefore, work on micro-mixers with various geometry for reaching to better mixing, is essential. This study aimed to mixing simulation and pressure drop study in effective passive micro-mixer with W obstacles along the channel by CFD. The governing equations were solved numerically using finite volume Ansys Fluent 17.2 software. V.O.F. algorithm went to work for coupled pressure and velocity. Used computational grid was unstructured. Optimization of pressure drop versus Reynolds number was done with Minitab software and Taguchi method (signal power to noise - ratio). Results showed that T shape micro-mixers with W-shape obstacle along it are better than T micro-mixers with drop-shape obstacles in mixing performance with low Reynolds number.