بررسی عددی اختلاط دو سیال با لزجت متفاوت در یک میکرو کانال در نسبت‌های منظری مختلف پره به روش شبکه بولتزمن

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.