اثر زاویه مانع در مسیر جریان بر عملکرد میکرومیکسر

میکرومیکسرها دستگاه‌های ریزتراشه سیالی هستند که در حوزه‌های مختلف علوم مهندسی و پزشکی کاربرد دارند. افزایش بازده اختلاط در آنها با کاهش زمان و طول اختلاط و همچنین خروجی یکنواخت و همگن همواره مورد توجه محققان بوده است. در پژوهش حاضر اثر حضور موانع با زوایای مختلف در مسیر جریان بر عملکرد میکرومیکسری غیرفعال با دو طرح بدون نشتی و بانشتی به‌صورت عددی ‌بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که حضور موانع در مسیر جریان بازده اختلاط را نسبت به حالت میکرومیکسر ساده به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. طرح بدون نشتی به ازای تمامی زوایای عملکرد بهتری نسبت به طرح بانشتی دارد. در نمونه‌های نشتی‌دار با کاهش زاویه موانع اختلاط افزایش می‌یابد ولی در نمونه با‌نشتی رابطه تغییر زوایه مانع و تاثیر آن بر اختلاط بصورت کاهشی یا افزایشی منظم نبود. در هر دو طراحی، موانع با زاویه o15 در طرح بانشتی با بازده 92 درصد و در طرح بدون نشتی با بازده تقریباً 100 درصد پس از 2 ثانیه بهترین عملکرد را نسبت به دیگر زوایای بررسی شده داشت. نتایج بدست آمده همچنین نشان می‌دهد که افزایش طول میکرومیکسر بدون نشتی منجر به افزایش بازده اختلاط و کاهش زمان اختلاط می‌گردد.

the effect of obstacle angle on the flow in micromixer performance

micromixers are microchip devices used to manipulate fluids in various fields, including engineering and medicine. researchers have long been interested in enhancing their mixing efficiency by reducing both the mixing time and length, while ensuring a uniform and homogeneous output. this study investigates how obstacles with different angles in the flow path affect the performance of a passive micromixer, comparing both with and without leakage designs through numerical analysis. the results indicate that introducing obstacles in the flow significantly improves mixing efficiency compared to a simple micromixer design. for all tested angles, the leak-free design outperformed the leaky design. in the leaky samples, mixing efficiency increased as the angle of the obstacles decreased. however, the relationship between the obstacle angle and mixing efficiency was inconsistent in the leaky samples. notably, both designs showed that obstacles set at a 15-degree angle yielded the best performance among the angles examined. additionally, the study found that increasing the length of the leak-free micromixer further enhanced mixing efficiency and reduced mixing time.