بررسی جریان و رسوب ذرات جامد در میکروکانالهای ساده و همگرا- واگرا

میکروکانال ها، کانال های با مشخصه ابعادی( قطر هیدرولیک) 10 تا200 میکرومتر می باشند. این کانال ها در ساخت تجهیزاتی چون میکرو شیرها، میکروسنسورها، میکروفیلترها و تجهیزات مرتبط با ایروسل ها بکار می روند. در پژوهش حاضر رسوب ذرات ایروسل در میکروکانال ساده و همگرا – واگرا با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. فضای بین دو دیواره میکروکانال(ناحیه محاسباتی) با استفاده از روش حجم محدود به ناحیه های کوچک تبدیل و معادلات حاکم برجریان و ذرات ایروسل حل گردیده اند. در این پژوهش علاوه بر مقایسه رسوب ذرات جامد در میکروکانال همگرا – واگرا با میکروکانال ساده تاثیر عواملی چون طول میکروکانال، لغزش در دیواره میکروکانال، قطر ذرات جامد و سرعت جریان ورودی مورد بررسی قرارگرفته است. باتوجه به بررسی های صورت پذیرفته، مشخص گردید که درصد رسوب ذرات جامد در میکرو کانال ساده بیشتر از میکروکانال همگرا – واگراست و با افزایش طول کانال درصد رسوب ذرات افزایش می یابد. در صورت درنظر گرفتن لغزش گاز در دیواره میکروکانالها رسوب ذرات بیشتری در قطرهای بزرگ ذرات(mµ1-1/0)، نسبت به حالت بدون لغزش حاصل می گردد و در قطرهای کوچک از ذرات (mµ001/0-01/0) جریان گاز بدون لغزش رسوب بیشتری نسبت به حالت لغزنده از خود نشان می دهد. با افزایش قطر ذرات ابتداً درصد نشست ذرات کاهش یافته و سپس روند افزایشی به خود می گیرد و همچنین جریان های با سرعت بیشتر بازده رسوب کمتری را ازخود نشان می دهند.