由基於鋸齒狀流道的準Ω形模組構成之微混合器中的流體混合數值模擬

Translated title of the thesis: Numerical simulation of fluid mixing in micromixers with quasi-omega-shaped modules based on zigzag channels
  • 林 曉琪

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究以數值方法比較三種不同幾何形狀之模組形成之二維平面蜿蜒微流道中流體的混合，這三種模組為基於鋸齒狀流道的準Ω形模組、Ω形模組與準方波形模組。網格法在高培克萊特數下，會因數值擴散高估混合度，且無法完全避免，因此本研究以蒙地卡羅法驗證反向粒子追跡綜合近似擴散模式模擬，並以後者之模擬結果討論雷諾數對流體流動與混合影響。模擬結果顯示在低雷諾數時流體混合以分子擴散為主，因模組中心線長度相同，流體在不同形狀模組之蜿蜒流道擴散的時間也大致相同，所得之混合度差異不大；在高雷諾數Re=81下，混合效率因模組幾何外形差異而有所不同，因其混合機制由對流主導，而渦流可拉伸摺疊流體，增加流體交界面之接觸面積，促使混合效率提升。各模組之蜿蜒流道流體混合效果的差異在於其流道結構是否容易引發渦流，準Ω形模組因流道具銳角轉彎較容易引發狄恩與分離渦流，因此以準Ω形模組組成的微混合器有最佳的流體混合結果。
Date of Award2018 Aug 14
Original languageChinese
SupervisorChih-Yang Wu (Supervisor)

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