تحليل عددي اثر شكل موانع در اختلاط غيرفعال درون يك ريزمجرا به روش مرز غوطه‌ور

در مطالعه حاضر اختلاط غيرفعال درون يك ريزمجرا با جريان مايع حاوي يك گونه شيميايي با دو غلظت متفاوت است مورد بررسي و مطالعه قرار مي-گيرد. در اختلاط غيرفعال، با ايجاد موانع مختلف بر سر راه جريان، طول خط جريان، مدت زمان اثر فرآيند پخش و در نتيجه بازده اختلاط افزايش مي-يابد. به منظور بررسي اثر شكل موانع روي بازده اختلاط از موانع ديواري مستطيلي، سينوسي، نيم¬دايره¬اي و مثلثي در مسير جريان استفاده شده است. براي برطرف كردن چالش توليد شبكه منطبق بر مرز از روش قدرتمند مرز غوطه¬ور استفاده شده است، كه در آن از مدل اصلاح سرعت ضمني به كمك طرح اتصال پخشي با تابع دلتاي ديراك بهره گرفته شده است. معادلات حاكم بر اين مسئله، معادلات ناوير-استوكس و يك معادله انتقال براي پخش گونه¬هاست كه به روش عددي حجم محدود حل شده¬اند. به منظور ارتباط بين ميدان سرعت و ميدان فشار نيز از الگوريتم سيمپل استفاده شده است. در حل معادله¬ي انتقال براي پخش گونه¬ها، شرط مرزي مشتقي روي موانع به كمك روش مرز غوطه¬ور ارضا شده است. نتايج حاكي از آن است كه شكل مستطيلي مي¬تواند بازده اختلاط بيشتري را نسبت به اشكال سينوسي، نيم¬دايره¬اي و مثلثي توليد نمايد