大曲率之S形微流道中流體之混合的數值研究

Translated title of the thesis: Numerical study on mixing of fluids in S-shaped microchannels with strong curvature
  • 姜 為

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究使用商用計算軟體(CFDRC)模擬加入玫瑰紅螢光之去離子水溶液於具大曲率S形流道之微混合器中的流動與混合行為。並探討微混合器的幾何外形(特別是在大曲率的情況下)與流體流速對流體的流動與混合行為的影響。並參考他人提出之混合式方法以CFDRC計算出的速度場為基礎進行流體顆粒追跡,而分子擴散方面,則利用物種方程式計算質量擴散,此混合式方法可得到另一濃度數值解,可跟CFDRC模擬出的結果比較。根據CFDRC模擬的結果,有以下的結論:(一)因彎曲流道的大曲率或在較大的雷諾數時,主流道截面會出現多重渦流,拉伸流體間的交界面,有助混合。(二)大致上,曲率比(彎曲流道之曲率半徑/水力直徑)1左右的微混合器相較於較大曲率比的微混合器有較好的混合效果。(三)當橫向流動主導流體混合時,除了曲率比小於等於0 75的流道外,雷諾數越大,微混合器之出口混合度越高。(四) 曲率比越小,微混合器的壓降越大。比較CFDRC與混合式方法兩者的計算結果,在高流速區域,CFDRC會高估混合效果,而在低流速範圍,CFDRC與混合式方法兩者有一致的結果。
Date of Award2014 Aug 16
Original languageChinese
SupervisorChih-Yang Wu (Supervisor)

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大曲率之S形微流道中流體之混合的數值研究
為, 姜. (Author). 2014 Aug 16

Student thesis: Master's Thesis