مطالعه عددی تشکیل قطرات مرکب در یک سیستم میکرو سیال مویین شیشهای سه فازی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 3, Volume 24, Issue 7, 1403, Pages 433-441 PDF (699.9 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/mme.24.7.433 | ||
| Authors | ||
| سعید پوراحمدیان; محمد علی بیجارچی* | ||
| دانشگاه صنعتی شریف | ||
| Abstract | ||
| قطرات مرکب حاصل از قطره آب در روغن در آب امولسیون های دوگانهای هستند که کاربردهای متعددی از جمله در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی دارند. بررسی مولفه های موثر در تولید این قطرات نقش مهمی در تولید کنترل شده آن ها دارد. در این مطالعه عددی تولید قطرات مرکب در دستگاه مویین شیشهای میکروسیال تقارن محوری سه فازی بررسی شده است. ساختار این سیستم از ترکیب دو جریان هم جهت (co-flow) و یک جریان متمرکزشونده (flow-focusing) تشکیل شده است. در این مطالعه از روش حجم سیال (volume of fluid) برای حل معادلات حاکم در فاز های مختلف استفاده شده است. 5 مولفه بیبعد انتخاب شده تا تاثیر هر مولفه با ثابت ماندن سایر مولفه ها بر قطر قطره مرکب، فرکانس تولید قطره مرکب و طول جدایش (breakup length) قطره مرکب بررسی شود. این مطالعه به طور موفقیت آمیزی تشکیل قطرات مرکب در رژیم قطرهای را پیش بینی کرده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که با افزایش نسبت قطر نازل داخلی به قطر لوله خارجی، قطر هسته افزایش و ضخامت پوسته کاهش مییابد. با کاهش زاویه نوک نازل داخلی، رژیم قطره به رژیم جت شونده تغییر میکند. با افزایش زاویه تماس فاز میانی نسبت به فاز خارجی در دیواره لوله خارجی از 90 به 120 درجه، فرکانس تولید قطرات 22 درصد افزایش یافت. از نتایج این مطالعه می توان برای کاربردهایی مانند کشت سلولی سه بعدی بهره برد. | ||
| Keywords | ||
| قطره مرکب; امولسیون دوگانه; میکروسیال قطرهای; لوله موئین; حل عددی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,314 PDF Download: 4,358 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,770,592 |
| PDF Download | 18,603,439 |