具交錯T形截面之微混合器中的流體混合

摘要

本文提出一種使不同流體由兩入口注入具交錯T形截面之主流道的微混合器。首先，利用數值模擬軟體CFDRC模擬各流道段排列的混合情況，並找出其中有較佳混合效果的流道段排列方式，為了方便，我們使用代號A、B及C分別表示偏右的T形截面流道段、偏左的T形截面流道段及方形截面流道段。接著，利用田口法找出較佳的第一T形截面流道段長度(la)、第二T形截面流道段長度(lb)、方形截面流道段長度(lc)及流道內的模組排列方式，並分析各參數在Re = 0 01~10對混合的影響。為了驗證數值模擬是否可靠，使用微影技術製作微混合器，並利用雷射共軛焦顯微鏡擷取流體在微混合器中的混合影像，由模擬與實驗結果相比較，發現兩者相當一致。本文結果顯示：(一)流體在低雷諾數(Re ? 10)下依序流經偏右與偏左T形截面流道段後，會產生縱向渦流，且此渦流在接下來的方形截面流道段會持續存在並增進混合效果。(二)參數對混合度的影響由大到小依序排列為：流道內截面排列方式，第二T形截面流道段長度，方形截面流道段長度，第一T形截面流道段長度。(三)改變方形截面流道段長度與流道內的截面排列方式，幾乎不會影響壓降大小，而改變第一T形截面流道段長度與第二T形截面流道段長度，雖會影響壓降大小，但影響不大。(四)在低雷諾數(Re ? 10)時，具交錯T形截面之微混合器的參數以la = 0 75Wm、lb = Wm、lc = 0 75Wm (Wm代表主流道的寬度)及12個模組中皆為ABC的排列順序時的混合效果為最佳。

獎項日期	2014 8月 11
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Chih-Yang Wu (Supervisor)