بررسی عددی اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت در یک میکرو کانال در نسبتهای منظری مختلف پره به روش شبکه بولتزمن
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه میبد، میبد، ایران
3 دانشجوی دکتری، دانشکده مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
10.22044/jsfm.2019.7770.2774چکیده
در مطالعه حاضر اختلاط دو سیال با لزجتهای مختلف در یک میکرو کانال مجهز به پره نوسانی به روش شبکه بولتزمن با زمان آسایش چندگانه شبیهسازیشده و اثرات نسبت منظری پره (AR) بر بازده اختلاط بررسیشده است. شبیهسازی در عدد رینولدز 50، عدد اشمیت 10 انجامشده است. نتایج نشان میدهد در دامنه نوسان (K) کم، در اعداد استروهال (St) پایین، افزایش AR باعث بهبود بازده اختلاط ولی در سایر اعداد استروهال، ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش بازده شده است. در K متوسط، افزایش AR در St کم و میانی، باعث کاهش بازده و در St بالاتر، ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش بازده شده است. در K بالا، در St کم و زیاد، افزایش AR موجب بهبود در بازده نمیشود و در St میانی، بازده ابتدا کاهش و سپس افزایش مییابد. در محدوده مطالعه حاضر در نسبت لگاریتمی لزجت 2 میتوان مقدار بهینه را در حالت 7/0AR=، 5/0K= و 1St= در نظر گرفت. در بررسی بازده اختلاط در نسبتهای مختلف لگاریتمی لزجت (R)، نتایج نشان میدهد که در دو سیال با لزجت متفاوت، در اعداد استروهال خیلی کوچک، با افزایش R، بازده افزایش و در بقیه اعداد استروهال، بازده کاهش چشمگیری مییابد. بهطورکلی در دو سیال با لزجت متفاوت، بازده اختلاط در میکرو کانال با پره در نسبتهای منظری کوچک بهتر است.