موضوع اصلی مورد بحث در این رساله، بررسی عددی جریان سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی در داخل یک مخلوط کننده میکرو فعال در حالت اختلاط سیالات مخلوط پذیر می¬باشد. روش حل، روش لاگرانژی "هیدرودینامیک ذرات هموار" انتخاب شده است. معادله بقای جرم و معادله ناویر استوکس برای شبیه سازی جریان سیال، حل معادله غلظت برای بررسی میزان اختلاط و مدل قاعده توانی برای مدل سازی سیال غیرنیوتنی معرفی شده است. در این رساله یک الگوریتم خوشرفتار عددی برای محاسبات ارائه می¬شود که دارای توانایی حذف نوسانات غیرفیزیکی روش هیدرودینامیک ذرات هموار است. این الگوریتم از عواملی چون کوپلینگ مجدد سرعت و فشار، مصحح¬های پیشرفته تابع کرنل، تابع جابجایی ذرات و دو نوع انفصال مرتبه دوم برای بهبود روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر ضعیف استفاده می¬کند. علاوه بر روش تراکم پذیر ضعیف ارائه شده یک حلگر تراکم ناپذیر نیز در کد محاسباتی پیاده سازی شده است. سپس با استفاده از این الگوریتم¬ها، مخلوط کننده در حالت محفظه بسته و محفظه باز (دارای ورودی و خروجی) امتحان شد. در حالت محفظه بسته، برای حالت تک¬پره و دوپره اثر سرعت زاویه دوران پره بر میزان اختلاط بررسی و شکل مناسب محفظه تعیین شده است. موارد ذکر شده برای سیال غیر نیوتنی نیز امتحان و علاوه بر آن، اثر ضریب توانی سیال توانی بر میزان اختلاط نیز بررسی گردیده است. در حالت محفظه باز نیز اختلاط سیال در حالت نیوتنی و غیر نیوتنی بررسی شده است. مهمترین پارامتری که در تمام بررسی¬ها مورد توجه قرار گرفته است، اثر فرکانس حرکت پره بر میزان اختلاط است. تحلیل ابعادی و رعایت اصول استخراج نتایج بر اساس گروه¬های بدون بعد، شاخصه اصلی این رساله است. سپس الگوریتم محاسباتی برای حالتی که تغییرات چگالی و لزجت را نیز شامل شود تعمیم داده شده است. بررسی¬ها برای نسبت چگالی¬ و نسبت لزجت لگاریتمی مختلف صورت گرفته و اثر هر کدام بر میزان اختلاط تعیین شده است. در نهایت، با ترکیب جریان محوری و جریان در محفظه دایروی، یک پمپ مخلوط¬کننده میکرو ارائه شده که دارای خصوصیات منحصر به فردی است؛ این مخلوط کننده به جز دوران پره¬ها هیچ نیازی به انرژی ورودی برای به حرکت درآوردن سیال در کانال ندارد و بدون اینکه نیاز باشد در محفظه پره¬ها اختلاط مناسبی ایجاد شود، در خروجی اختلاط کافی و مناسب را ایجاد می¬کند.

چکیده ندارد.