این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۱۱، صفحات ۱۵۱-۱۶۰
عنوان فارسی بررسی تجربی و عددی اثر جریان آشوبناک بر اختلاط سیالات بسیار لزج
چکیده فارسی مقاله در مطالعه حاضر، اثر جابجایی آشوبناک بر اختلاط درون یک همزن جریان آرام به‌صورت تجربی و عددی بررسی شده است. همزن شامل دو روتور و یک استاتور استوانه‌ای با سطح مقطع دایروی است به صورتی که می‌‌توان سرعت چرخش روتورها را با زمان کنترل نمود. این نوع همزن در صنایع غذایی و دارویی کاربرد فراوان دارد. عملکرد همزن به‌صورت تجربی از طریق تزریق رنگ و ثبت تصاویر مورد بررسی قرار گرفت و به‌ صورت عددی نیز اثر جریان آشوبناک بر اختلاط با ردگیری لاگرانژی ذرات، محاسبه میزان کشیدگی المان‌های سیال و ایجاد مقاطع پوآنکاره به‌صورت کمی و کیفی نتایج تجربی نشان می‌‌دهد با اغتشاش سینوسی اعمال شده به سرعت دورانی روتورها نواحی ضعیف اختلاط در طول زمان از بین رفته و ذرات سیال به خوبی در سطح همزن پخش می‌شوند. با استفاده از شبیه‌سازی عددی نیز نشان می‌دهند هنگامی که سرعت دورانی روتورها متغیر است جریان درون همزن حساس به شرایط اولیه می‌باشد که این امر یکی از شاخصه‌های مهم جریان آشوبناک است. همچنین با محاسبه مقدار کشیدگی المان‌های سیال نشان داده شد که مقدار متوسط نمایی کشیدگی در جریان آشوبناک نسبت به جریان غیر آشوبناک افزایش 2 برابری دارد. در این تحقیق بر اساس مفاهیم علمی و کاربردی تئوری آشوب در مکانیک سیالات، راندمان همزن های دور پایین در اختلاط سیالات بسیار لزج بدون افزایش انرژی مصرفی، افزایش چشمگیری یافته است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله همزن آشوبناک، اختلاط، سیال بسیار لزج، جریان آرام،
عنوان انگلیسی Experimental and numerical investigation of effect of chaotic flow on mixing of highly viscous fluids
چکیده انگلیسی مقاله In this study, the effect of chaotic advection on laminar mixing is analyzed experimentally and numerically. Mixer includes two circular rotors and a circular stator in the way that rotational speed of each rotor could be controlled by time. This kind of mixer is widely used in the food and pharmaceutical industry. The performance of the mixer was investigated experimentally with dye injection and image recording. Moreover, the effect of chaotic flow on mixing numerically is studied qualitatively and quantitatively with Lagrangian fluid particle tracing, calculating the stretching rate of fluid elements and Poincare sections. The experimental results indicate that as a result of applying sinusoidal perturbation on rotational velocity of rotors, weak mixing zones will disappear with the passage of time, and fluid particles will be distributed uniformly in the surface of the mixer. Numerical simulation shows that the mixer flow is sensitive to initial condition when rotational velocity of rotors is variable, and this is one of important factors in chaotic flow. Further, calculation of stretching rate of fluid elements indicates that average exponential value of fluid elements stretching in the chaotic flow is two times more than non-chaotic one. This research, based on scientific concepts and theoretical application of chaos in fluid mechanics, denotes that the efficiency of low-speed mixers in highly viscous fluid mixing is increased without any increase in the consuming energy.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Chaotic mixer, mixing, highly viscous fluid, laminar flow
نویسندگان مقاله امیر توحیدی |
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاهآزاداسلامی،واحدیادگار امام خمینی ره شهرری،تهران

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_17840_45617d7e4950545c00f7546907e4f8c6.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-498447.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات