Analiza przejścia laminarno-turbulentnego w mikrokanałach (ebook)
- Opis
- W pracy przeprowadzono mikroskopowe pomiary pól prędkości (PIV - micro Particle
Image Velocimetry) celem zbadania przejścia laminarno-turbulentnego w mikro kanałach.
Badania przeprowadzono w dwóch konfiguracjach dla przepływu dejonizowanej wody z
fluorescencyjnymi cząstkami wskaźnikowymi. W pierwszej konfiguracji będącej
laboratoryjnym modelem emulsyfikatora zbadano charakter przepływu w mikrokanale
utworzonym w formie krótkiej (1) szczeliny o wysokości 400. Analiza pól prędkości
przeprowadzona w mikro kanale w szerokim zakresie liczb Reynoldsa (991 - 6770) wykazała,
że przepływ osiągając prędkości bliskie 20⁄ (co odpowiadało liczbie Reynoldsa równej
6770) pozostawał nadal laminarny. Tak wysoka liczba Reynoldsa nie zapewniała turbulizacji
przepływu która, jak zostało pokazane, rozpoczyna się dopiero w kanale wylotowym
emulsyfikatora. Fakt ten został potwierdzony w symulacjach numerycznych wykonanych
metodą bezpośredniego rozwiązywania równań Naviera-Stokesa (DNS). Niewątpliwie dla
przypływów w krótkich mikro kanałach ma miejsce wyraźne przesuniecie krytycznej liczby
Reynoldsa w kierunku wyższych wartości. Otrzymany rezultat ma bezpośrednie
zastosowanie w modelowaniu procesów emulsyfikacji, konstrukcji tłumików turbulencji czy
wymienników ciepła opartych na przepływie przez mikro otwory.
Drugim rozpatrywanym układem przepływowym jest długi i płaski mikro kanał z
wprowadzonym poprzecznym pofalowaniem ścianek. Pomiary wykonane metodą PIV oraz
przeprowadzone symulacje numeryczne pozwoliły na stwierdzenie, że odpowiednio
wykonane pofalowanie ścianek, nie wprowadzając dodatkowych oporów hydraulicznych,
prowadzi do znacznej redukcji krytycznej liczby Reynoldsa, przy której następuje
destabilizacja przepływu i wzmacnianie początkowych zaburzeń. Stwierdzono, że przepływ w
kanale o pofalowanych ściankach ulega destabilizacji już dla liczby Reynoldsa poniżej 100.
Generowany przepływ o złożonej trójwymiarowej formie i skomplikowanych strukturach
wirowych może w znacznym stopniu zwiększyć intensywność procesów wymiany ciepła i
masy zachodzących w mikrosystemach przy małych liczbach Reynoldsa
- Data wydania
- 2009
- ISBN/ISSN
- 978-83-89687-50-0
- Liczba stron
- 153
- Kategoria
-
Nauki techniczne, PUBLIKACJE BEZPŁATNE, Nauki techniczne, Mechanika, Inżynieria materiałowa
- Dostępne formaty
-
PDF
Format e-booków, który możesz odczytywać na tablecie oraz laptopie. Pliki PDF są odczytywane również przez czytniki i smartfony, jednak ze względu na komfort czytania i brak możliwości skalowania czcionki, czytanie plików PDF na tych urządzeniach może być męczące dla oczu. Więcej informacji znajdziesz w dziale Pomoc.
x
Przesyłka elektroniczna: 0,00 zł
Wysyłka: natychmiast po dokonaniu zapłaty