بررسی عملکرد نوع جدید میکرومیکسر Lشکل دوگانه

طرح های جدیدی از میکرومیکسرهای منفعل lشکل دوگانه براساس رویکرد تجزیه و بازترکیب جریان مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه عددی بر میکرومیکسر ها در محدوده اعداد رینولدز 50 تا 200 انجام شده است. از معادلات سه بُعدی ناویراستوکس به منظور تحلیل رفتار جریان و اختلاط استفاده شده است. دو پیکربندی متفاوت از حالت های قرارگیری واحدهای l مورد بررسی قرار گرفته و برای بهبود شاخص اختلاط دو راهکار ارایه شده است. چنانچه دو واحد lشکل یکسان، در یک صفحه و به صورت هم راستا قرار گرفته باشند (طرح 1)، شاخص اختلاط به علت عمل تجزیه و بازترکیب نامناسب، کم است. قرارگیری دو واحد lشکل یکسان، در دو صفحه موازی مختلف و به صورت ناهم راستا (طرح 2)، شاخص اختلاط را بهبود بخشیده و در اعداد رینولدز 100، 150 و 200 به شاخص اختلاط بالای 95% رسیده است. راهکار متعامدکردن ورودی ها تاثیری بر افت فشار نداشته و تنها در طرح 1، شاخص اختلاط به بالای 95% در تمام اعداد رینولدز رسیده است. راهکار نامتوازن کردن میکرومیکسر با افزایش افت فشار، شاخص اختلاط را بهبود بخشیده است. اثر پارامتر هندسی نسبت نامتوازن میکرومیکسر در هر دو طرح بررسی و طرح 1 در نسبت نامتوازن 2/5 و طرح 2 در نسبت نامتوازن 2 و 2/5 در تمام اعداد رینولدز به اختلاط کامل رسیده اند. همچنین عملکرد میکرومیکسرهای پیشنهادی نسبت به میکرومیکسر lشکل به علت مکانیزم تجزیه و بازترکیب بهتر بوده است. علاوه بر این، شاخص اختلاط در میکرومیکسر های پیشنهادی نسبت به میکرومیکسر های تجزیه و بازترکیب محققان پیشین به علت استفاده از واحدهای lشکل بیشتر بوده است.

Examining the Performance of New Double L-Shaped Micromixer Type

New passive double Lshaped micromixers have been investigated based on the split and recombination flow. Numerical study on micromixers was performed in the Reynolds number range of 50 to 200. The threedimensional NavierStokes equations have been used to analyze flow and mixing behavior. Two different configurations from the positioning of L units have been investigated and two solutions have been proposed to improve the mixing index. If two L units are same shaped, aligned on one plate (design 1), the mixing index is low due to inappropriate split and recombination. The placement of two L units of the same shape on a twoplane parallel and nonaligned (design 2) improve the mixing index and increase to over 95% in Reynolds numbers of 100, 150, and 200. The orthogonal solution to the inputs did not affect the pressure drop and only in design 1, the mixing index could exceed 95% in all Reynolds numbers. Unbalanced micromixer solution improves mixing index by increasing pressure drop. The effect of geometric parameter of asymetric width ratio in both designs was studied and design 1 in asymetric width ratio 2.5 and design 2 in asymetric width ratio 2 and 2.5 have been completely mixed in all Reynolds numbers. Also, the performance of proposed micromixers was better than Lshaped micromixer due to the split and recombination mechanism. In addition, the mixing index was higher in porposed micromixers compared to the split and recombined micromixers of previous researchers due to the use of Lshaped units.