بررسی عددی پارامترهای تاثیرگذار بر جریان دوفازی جامد-مایع در میکروکانال همگرا-واگرا با استفاده از رهیافت اویلری- لاگرانژی

در این تحقیق شبیه سازی عددی سه بعدی بر مبنای رهیافت اویلریلاگرانژی بر روی جریان دو فازی جامدمایع در یک میکروکانال همگراواگرا با ارتفاع 200 میکرومتر انجام شده است. اندازه ذرات مورد استفاده 20، 40 و 60 میکرومتر  با چگالی 1.05 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد. نتایج شامل میدان سرعت ذرات در مقطع عرضی و طولی کانال و بررسی اثر رینولدز سیال حامل، قطر ذرات، دیواره های بالاپایین و دیواره های کناری بر میدان سرعت ذرات می باشد. نتایج حل عددی نشان می دهد علاوه بر دیواره های بالاپایین، دیواره های جانبی نیز تا 42 درصد سرعت ذرات در مقطع مستقیم میکروکانال را کاهش می دهد. در مقایسه با پژوهش های دیگران، در این تحقیق اثر همگراواگرا بودن کانال بر روی ته نشینی ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در میکروکانال همگراواگرا پدیده ته نشینی به دلیل شتاب گرفتن ذرات در ناحیه همگرا نسبت به میکروکانال مستقیم میانگین 45 درصد کمتر اتفاق می افتد که این امر یکی از مزایای میکروکانال های همگرا واگرا می باشد.

Numerical Investigation of Effective Parameters on Solid- Liquid Two Phase Flow in Converging- Diverging Microchannel, Using Eulerian - Lagrangian Approach

In this research, 3D numerical simulation based on EulerianLagrangian approach was performed on solidliquid twophase flow in a convergentdivergent 200 μm microchannel. The size of particles used in this research is 20, 40 and 60 μm with density of 1.05 gr/cm3. Results include velocity domain of the particle at the channel cross section, Reynolds No. effect on particle velocity, particle diameter effect on particle velocity, and the effect of topdown and side walls on particle velocity. The numerical results show that in addition to the topdown walls, the side walls also reduce the velocity of the particles in the direct microchannel up to 42%. Compared with similar studies, the effect of channel convergence on particle deposition is investigated in this study. The results show that the convergentdivergent part of the microchannel reduces particles sedimentation up to occurs 45% comparing with direct part of the microchannel due to particle acceleration, which is one of the benefits of convergentdivergent microchannels.