احسان ایزدپناه

در این پروژه تأثیر ارتعاشات ناشی از گردابه ( )VIVsیک سیلندر دایروی صلب نصب شده به صورت الاستیک 1با دو درجه آزادی بر فرآیند اختلاط در یک میکرومیسکر مستقیم مطالعه میگردد. هدف اصلی بررسی تأثیر سرعت کاهیده ( )2-16و عدد پکلت ( )200-800بر روی سینماتیک تفضیلی جریان (تشکیل گردابه ، 2فرآیند ریزش گردابه3و الگوهای ورتیسیتی ) 4و همچنین بر روی پارامترهای ماکروسکوپیک (جابجاییها و فرکانسهای نوسانات طولی و عرضی، شاخص اختلاط، افت فشار و عملکرد اختلاطی کانال) میباشد. شبیه- سازیهای عددی برای جریان غیردائم تراکمناپذیر آرام با عدد رینولدز 100انجام میشود. معادلات حاکم بر جریان با استفاده از الگوریتم سیمپل بر پایه روش حجم5روی یک شبکه باسازمان چند-بلوکی6حل میشوند. علاوه براین، جهت مدلسازی حرکت سیلندر از سیستم جرم-فنر-دمپر7استفاده میشود که مقادیر نسبت جرم و نسبت دمپینگ به ترتیب 2و 10-4در نظر گرفته میشوند. نتایج نشان میدهند که VIVدر سرعتهای کاهیده پایین، کارایی اختلاط را بهطور چشمگیری بهبود میدهد. علاوهبراین، تأثیر مثبت VIVبر عملکرد اختلاط در اعداد پکلت بالا بیشتر میباشد. در محدوده اعداد پکلت مورد مطالعه، بهبود ناباورانه در کارایی اختلاط برابر با %82/7و در عملکرد اختلاط برابر با %24نسبت به حالت سیلندر ساکن بهترتیب در سرعتهای کاهیده 2/5و 4/5گزارش میشود. به عنوان یک دستاورد، به کارگیری پدیده مخرب VIVمیتواند در عمل به عنوان یک تکنیک غیرفعال بهبود کارایی اختلاط میکرومیکسرها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.