Dissertação
Numerical Study of Newtonian Fluids Mixing in an Asymmetric Micromixer with Pulsed Flow EVALUATED
Os recentes avanços tecnológicos realizados na área da micro fabricação levaram à criação e desenvolvimento de dispositivos microfluídicos capazes de operar com pequenas porções de fluido. De entre estes dispositivos encontram-se os micro misturadores, pequenos dispositivos cujo objectivo é homogeneizar uma solução de fluidos. O maior entrave reside no facto de que, dadas as reduzidas dimensões características destes dispositivos, na ordem das centenas de micrómetros, os regimes laminares prevalecem. Como resultado, a difusão molecular, ao invés da turbulência, domina o processo de mistura, sendo assim despendidos grandes intervalos de tempo em sistemas LOC. Para superar este problema, foram numericamente estudados os efeitos provenientes do escoamento pulsado, num micro misturador de perfil T assimétrico, através da introdução de caudais de água em cada entrada, em forma de ondas quadradas, disfasados em 180º. Os principais parâmetros analisados são a variação do caudal médio à saída e as variações da frequência e amplitude das ondas pulsadas nas entradas. Os resultados mostram a existência de um número de Strouhal óptimo que conduz a um pico na qualidade da mistura, situado entre 0.10 e 0.20. Relativamente ao aumento da amplitude, os resultados permitem concluir que a qualidade da mistura melhora, sobretudo devido à criação de um vórtice no canal de entrada mais largo do misturador. Por fim, o aumento do número de Reynolds para um número de Strouhal constante também aumenta a qualidade da mistura, visto que caudais de entrada com maiores energias cinéticas associadas levam à geração de estruturas no escoamento mais fortes.
junho 26, 2019, 0:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Viriato Sérgio De Almeida Semião
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Associado