مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
آنالیز کیفیت اختلاط در یک میکرومیکسر گریز از مرکز منحنی شکل از طریق شبیه سازی عددی
عنوان انگلیسی مقاله:
Analyzing mixing quality in a curved centrifugal micromixer through numerical simulation
کلمات کلیدی مقاله:
میکرومیکسر، میکروکانال، جریان ثانویه، کیفیت اختلاط
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی مکانیک
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
طراحی کاربردی، مکانیک سیالات
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1-مقدمه
2- فرمولاسیون عددی و معادلات حاکمه
2-1- هندسه اصل و طراحی
2-2- شرایط مرزی
2-3- روش عددی
3- نتایج و بحث
3-1- آنالیز حسایت شبکه
3-2- آنالیز اعتبارسنجی
3-3- اثر انحناء
3-4- تاثیر سرعت زاویه ای
3-5- اثر شعاع بازشدگی
4- نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
The Lab On a CD (LOCD), also known as Centrifugal Microfluidics, has evolved into a sophisticated platform for performing biomedical assays due to its marvelous miniaturization and accurate simulation of biological reactions. Among the numerous applications of the LOCD is fluid mixing. In this paper a centrifugal, serpentine micromixer is simulated and reformed toward better mixing performance. The micromixer was chosen to be curved as a curved design was found to be thrice as functional and compact as a rectilinear design, mixing-wise. The two angular velocity and opening radius parameters were originally hypothesized to affect mixing performance. Effect of angular velocity was studied over a broad range starting from quite low values. It was gathered that with increasing angular velocity, mixing performance initially drops and upon reaching a minimum at a threshold angular velocity, begins to continuously increase. The threshold angular velocity was found to be the spot at which the mixing regime changes from diffusion to secondary flow. It was also realized that increasing the opening radius enhances mixing performance only insignificantly, such that it would not be a practical means of making micromixers more efficient.
چکیده
آزمایشگاه روی یک CD (LOCD)، همچنین معروف به میکروسیالهای گریز از مرکز، به پلتفرم پیچیده برای انجام تحقیقات زیست پزشکی به دلیل مینیاوتوری سازی شگفت آور آن و شبیه سازی دقیق واکنش های بیولوژیکی تکامل یافته است. اختلاط سیال در میان کاربردهای متعدد LOCD قرار دارد. در این مقاله یک میکرومیکر مارپیچی گریز از مرکز شبیه سازی شده است و برای عملکرد اختلاط بهتر اصلاح شده است. این میکرومیکسر به صورت انحنادار (منحنی شکل) انتخاب شد زیرا که طراحی منحنی شکل پی برده شد که سه برابر طراحی مستطیلی دارای کارکرد و جمع و جور است و عمل اختلاط را به صورت معقولانه انجام می دهد. دو پارامتر سرعت زاویه ای و شعاع بازشدگی در اصل فرض شدند که عملکرد اختلاط را تحت تاثیر قرار می دهند. تاثیر سرعت زاویه-ای روی یک طیف گسترده با شروع از مقادیر نسبتاً پایین مورد مطالعه قرار گرفت. این پی برده شد که با افزایش سرعت زاویه ای، عملکرد اختلاط در وهله اول کاهش می یابد و به محض رسیدن به میزان کمینه در سرعت زاویه-ای آستانه، به طور پیوسته شروع به افزایش می کند. سرعت زاویه ای آستانه پی برده که نقطه ای است که در آن رژیم اختلاط از پراکنشی به جریان ثانویه تغییر می کندو این نیز محقق شد که افزایش شعاع بازشدگی سبب ارتقاء عملکرد اختلاط تنها به میزان ناچیز می شود به طوری که ابزار عملی برای کارآمدسازی هرچه بیشتر میکرومیکسرها نخواهد بود.