مدل سازی CFD تشدید اختلاط در میکرومیکسرها با تحریک نانوذرات مغناطیسی تحت میدان مغناطیسی

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی شیمی, دانشکده فنی مهندسی, دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه, کرمانشاه, ایران

چکیده

برانگیختگی نانوذرات مغناطیسی تحت میدان مغناطیسی خارجی یکی از راه های افزایش اختلاط در میکرومیکسرها است که با تحریک سیال و ایجاد درهمی در آن، باعث بهبود و افزایش اختلاط در آن ها می شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر میدان مغناطیسی بر اختلاط جریان آب و فروسیال در سه نوع میکرومیکسر می باشد. سه نوع میکرومیکسر Y، T و Oriented Y در نرم افزار گمبیت طراحی شد. پس از مش بندی و تعیین شرایط مرزی آن ها، هندسه مورد نظر در نرم افزار فلوئنت فراخوانی شده و مدل سازی CFD جریان سیال انجام شده است. میدان مغناطیسی خارجی با قدرت برابر G 2200 (mT 22/0) در قسمت میانی هر میکرومیکسر اعمال شده است. از نتایج مدل سازی CFD، می توان نتیجه گرفت که با اعمال میدان مغناطیسی روی هر میکرومیکسر، فروسیال تحت دو نیروی هیدرودینامیک و مغناطیسی قرار گرفته که منجر به ایجاد جریان های عرضی در کانال اختلاط شده و بنابراین، میزان اختلاط افزایش می یابد. مقایسه بازده اختلاط در سه نوع میکرومیکسر نشان می دهد که بهترین اختلاط به ترتیب در میکسر Oriented Y به دلیل زاویه برخورد دو جریان ورودی، میکسرT و در نهایت میکسر Y صورت گرفته است. مقایسه نتایج مدل سازی با داده های آزمایشگاهی موجود در یک مرجع معتبر، تطابق قابل قبولی بین آن ها را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات