具分合流道與雙T形接頭的微混合器

Translated title of the thesis: Micromixers with double T-junction and split-and-recombine sub-channels
  • 簡 聿政

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本文提出一新型的微混合器,並使用數值方法模擬微混合器中的混合情況。新型微混合器的第一階段類似於原始T形微混合器,兩個不同的流體進入第一混合流道而產生第一次的匯流混合,離開第一混合流道後,混合流體分離成兩個流 (之後的第二階段和第一階段相連);兩個流都轉了一個直角彎進入次流道,其中一個流經過兩個順時針的直角彎,另一個流經過兩個逆時針直角彎,然後,兩個流匯流在第二個T形接頭並流入第二個主混合流道。為了提升本微混合器的混合,在高雷諾數下的T形接頭中引發流動捲入現象是必要的,然而在電腦可應付網格尺寸的網格法模擬中,由於高雷諾數下的數值擴散的關係,所以難以得到精確的結果,因此我們使用結合粒子反向追跡與擴散模式的解法和反向隨機漫步蒙地卡羅追跡法來模擬流體混合,兩種模擬在本文中的結果顯示能有很好的一致性。本文研究發現,在高雷諾數下,兩個T形接頭產生的捲入流動提升了混合效果,而分合流道和當中的直角彎道在捲入發生時,也能有助於混合。我們進一步模擬不同主流道長度的微混合器時,可發現在高雷諾數下,當雷諾數升高後,第一主混合流道必須相對應的加長才能產生較好的混合效率。最後,本微混合器與只有一個筆直的主混合流道的原始T形微混合器相比,可發現更能得到較好的混合效率。
Date of Award2016 Aug 31
Original languageChinese
SupervisorChih-Yang Wu (Supervisor)

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