شبیه سازی عددی یک مخلوط کننده میکرو/ نانوی جدید تحت پدیده الکتروکینتیک غیر تعادلی

یک ریزمخلوط کن، وسیله ای است که با هدف اختلاط دو یا چند سیال در محفظه ای با ابعاد میکرو طراحی شده است. بزرگترین مانعی که در طراحی یک ریزمخلوط کن مواجه می شویم، این است که سیالات در چنین ابعاد کوچکی، فقط به صورت جریان آرام هستند. این موضوع، اختلاط سیالات را محدود به پدیده پخش در سطح مشترک دو سیال می کند. در این پایان نامه، یک ریز مخلوط کننده فعال جدید به صورت عددی شبیه سازی و بررسی شده است که اختلاط را به کمک تولید گردابه های ایجاد شده ناشی از پدیده الکتروکینتیک غیرتعادلی، در سطح مشترک کانال های میکرو- نانو انجام می دهد. از مقایسه میزان اختلاط در جریان ترکیبی الکترواسموتیک و تحت فشار با جریان تحت فشار خالص، بهبود قابل ملاحظه اختلاط در حالت اول مشاهده شد، به طوری که تحت یک شرایط خاص از ولتاژ و نرخ جریان، اختلاط حدود 90 درصد دو جریان سیال در یک طول اختلاط کوتاه به دست آمد. هم چنین عملکرد اختلاط مخلوط کننده به ازای تغییرات پتانسیل الکتریکی، عدد رینولدز، بار سطحی نانوکانال ها و عرض نانوکانال ها با استفاده از پارامتر معیار اختلاط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که با کاهش عدد رینولدز، افزایش ولتاژ، بار سطحی نانوکانال ها و عرض کل کانال های نانو، اختلاط بهتری درون مخلوط کننده صورت می گیرد.