كليدواژه :
ريزمخلوط گر فعال , همزن نوساني , نسبت منظري , روش شبكه بولتزمن
چكيده فارسي :
در مقاله حاضر يك شبيه سازي عددي براي تحليل اثرات نسبت منظري يك همزن مستطيلي ( AR ) با در نظر گرفتن همزمان اثرات دو پارامتر ديگر فركانس و دامنه همزن، بر بازده اختلاط درون يك ريزمجراي تخت به روش شبكه بولتزمن صورت گرفته است. نتايج نشان دادند كه در يك دامنه نوسان كوچك، تغييرات AR در مقادير St پايين تقريبا بي تاثير بوده ولي در مقادير مياني با كاهش AR بازده بيشتر مي شود. همچنين در مقادير بالاي St با افزايش AR از 0.1 به 0.5 بازده كم ولي با افزايش بيشتر AR، بازده نيز افزايش يافته است. در يك دامنه نوساني بزرگتر نسبت به حالت قبل، در مقادير بالاي St با افزايش AR تا ميزان 0.7 ابتدا بازده افزايش ولي بعد از اين مقدار بازده كم مي شود. در مقادير پايين و مياني St ، اختلاط در مقادير پايين تر AR داراي عملكرد بهتري نسبت به مقادير بالاتر آن بوده است. علاوه بر اين نشان داده شد كه در يك فركانس كوچك، در تمامي مقادير K افزايش AR ابتدا باعث كاهش و سپس افزايش بازده شده است به طوري كه هر چه AR به 1 نزديك تر باشد بازده اختلاط بهتر مي شود. در يك فركانس بزرگتر، در مقادير كوچك K با افزايش AR ابتدا بازده كاهش و سپس افزايش، در حالي كه اين روند در مقادير بزرگ K تقريبا معكوس شده است. در مقادير مياني به طور كلي هر چه نسبت منظري بيشتر و نزديك تر به 1 باشد بازده اختلاط نيز بيشتر بوده است.
چكيده لاتين :
In the present paper, a numerical simulation is performed to analyze the aspect ratio (AR) effects of a rectangular stirrer along with two other parameters, dimensionless frequency (St) and amplitude (K) of stirrer on the mixing efficiency of a straight microchannel by LBM. Results showed that at low amplitudes mixing efficiency is slightly influenced by the AR at low values of St, while for intermediate values mixing efficiency increases with the decrease of AR. Moreover, at large values of St, mixing efficiency reduces with the increase of AR up to 0.5, while it increases at larger AR values. In the limit of large amplitudes considered in this study, efficiency increases with the increasing AR up to 0.7, while decreases after that for high values of St. However, for low and intermediate values of St, mixing performance is more efficient at lower values of AR. Furthermore, it was shown that in low frequencies, the mixing efficiency decreases and then increases with the increase in AR for all values of K such that more efficient mixing occurs for AR closer to one. In higher frequencies, mixing efficiency decreases and then increases as AR increases in small value of K, while this trend becomes inverse at large values of K. Generally, for intermediate values of amplitudes, AR closet to one corresponds with the highest mixing efficiency.
