بررسي تجربي و عددي توليد قطرات ريز در يك ميكروكانال معمولي و اصلاح‌شده با موانع بيضي‌شكل

مطالعه رفتار سيال در مقياس ميكرو، با نام مايكروفلوئيديك شناخته مي‌شود كه در بسياري از زمينه‌هاي علمي مورد توجه قرار گرفته است. در تحقيق حاضر، توليد قطره در يك ميكروكانال به‌صورت عددي و تجربي بررسي شده است. دو ميكروكانال به روش ليتوگرافي نرم ساخته شدند و نتايج مربوط به توليد قطره در آنها مقايسه شد. با استفاده از دو سيال غيرقابل امتزاج آب (سيال پراكنده) و روغن (سيال پيوسته) و در نسبت‌هاي مختلف جريان، فرآيند تشكيل قطره بررسي شد. تصاوير حاصل از مراحل تشكيل و عبور قطرات در ميكروكانال‌ها با استفاده از روش پردازش تصوير تحليل شد. نتايج حاصل نشان دادند كه با افزايش نسبت دبي سيال پراكنده به سيال پيوسته، ضمن افزايش سايز قطرات، فاصله تشكيل قطرات (فاصله بين قطرات توليدشده) افزايش يافته و فركانس توليد قطرات كاهش مي‌يابد. همچنين هندسه جديد پيشنهادشده منجر به توليد قطراتي ريزتر با فركانس توليد بيشتر مي‌شود. با توجه به تغييرات در دبي جريان سيالات مورد بررسي، در هندسه پايه قطر قطرات بين ۱۱۷ تا ۷۰۰ميكرومتر و در هندسه پيشنهادي بين ۴۶ تا ۴۶۶ميكرومتر است. در هندسه پيشنهادشده علاوه بر كاهش در اندازه قطرات توليدي فركانس توليد نيز افزايش مي‌يابد.