بررسی عددی واکنش های اختلاطی و توزیع غلظت در میکرو راکتورهای تی شکل به روش لتیس بولتزمن

امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و بررسی واکنش¬های احتراقی در دما و فشار¬های بالا، نیاز به محیطی کوچک جهت کنترل بهتر دما، واکنش سریع¬تر و همچنین مقرون به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی، احساس می¬شود. از¬این¬¬رو در این تحقیق، به شبیه سازی واکنش¬های شیمیایی و بررسی تغییرات غلظت در میکروکانال¬ها پرداخته شده است. در این پژوهش گازهای تراکم ناپذیر اکسیژن و پروپان به عنوان واکنش¬دهنده با دمای 300 کلوین، جداگانه وارد میکروکانال tشکل شده و بعد از اختلاط و انجام واکنش در دمای 1000 کلوین، کربن¬دی¬اکسید و آب را به عنوان محصولات تولید کرده¬اند. این شبیه¬سازی با استفاده از شبکه بولتزمن دو بعدی بوده که با حل یک¬طرفه، از اثرات واکنش، چه از نظر دما و چه از نظر غلظت، بر حرکت سیال چشم-پوشی شده است. نتایج در اعداد رینولدز متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است که هدف از آن بررسی تأثیر سرعت و همچنین نحوه توزیع دما در سرعت¬های مختلف، بر واکنش است. نتایج نشان داد که استفاده از میکروکانال tشکل به جای میکروکانال با یک ورودی، باعث افزایش اختلاط و تولید بیشتر محصولات شده است. با کاهش عدد رینولدز از 5 تا 0/1 و تنظیم اعداد پرانتل برابر 0/72 و عدد اشمیت مواد بین 0/5-2، درصد تبدیل به دلیل سرعت کمتر و زمان اقامت بیشتر سیال، افزایش پیدا کرده است.