Numerical investigation of Y-shaped and CSC micromixers
Y-şekilli ve CSC mikrokarıştırıcıların sayısal incelenmesi
- Tez No: 780209
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDAL ÇETKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Verimlilik üzerine artan odak nedeniyle mikroakış cihazları üzerindeki ilgi artmaktadır. Mikrokarıştırıcılar mikroakış cihazlarının anahtar parçalarından biridir. Bu nedenle pasif mikrokarıştırıcılar popüler bir araştırma konusu haline gelmiştir. Bu tezde Y-şekilli ve karıştırma hazneli mikrokarıştırıcı üzerinde parametrik bir çalışma anlatılmaktadır. Bu mikrokarıştırıcı için tasarım parametreleri; iki giriş kanalı arasındaki açı alfa (a), z ekseni ile giriş kanallarından biri arasındaki açı beta (b) ve diğer giriş kanalı ile z ekseni arasındaki açı teta (q), giriş kanalı merkez çizgisi ile karıştırma küresinin merkez noktası arasındaki z ekseni üzerindeki mesafe z-eksantrikliği (zecc), iki giriş kanalının kesişim noktası ile karıştırma küresinin merkez noktası arasındaki x ekseni üzerindeki mesafe x- eksantrikliği (xecc), giriş ve çıkış kanallarının uzunluklarının oranı (L1/L2), giriş ve çıkış kanallarının çaplarının oranı (D1/D2), giriş kanalının uzunluğunun çapına oranı (L2/D2) ve karıştırma küresi hacminin toplam hacme oranı (Vsp). a açısının 180o - 240o aralığında ve zecc'nin 20m değerinde optimum olarak değerlendirilebileceği görüldü. Ancak b açıları için ya da xecc için spesifik bir değer bulunamadı. Tüm tasarım parametrelerinin sisteme olan etkisi tartışıldı ve en iyi karıştırma verimine sahip 3 tasarım incelenmeye devam edildi. Sonuç olarak 1. tasarımın optimum tasarım için iyi bir yakınsama olacağı düşünüldü. Seçilen tasarım Reynolds sayısı 81 iken %88.16 karıştırma verimini 9244.4 Pa basınç düşümü ile verebilmektedir. Sonrasında bu tasarımın performansı çalışmanın sağlaması için kullanılan temel tasarımın performansı ile karşılaştırıldı. Bu karşılaştırma ile seçilen tasarımın temel tasarıma göre tüm Reynolds sayılarında %50 basınç düşümü tasarrufu yaptığı ve düşük Reynolds sayılarında (0.054-3) %35'e kadar daha yüksek karıştırma verimi elde ettiği görüldü.
Özet (Çeviri)
Micromixers are one of the key parts in microfluidic devices. Therefore, passive micromixers have become a popular research topic. In this thesis, parametric optimization of a Y-shaped micromixer with mixing chamber is documented. Design parameters are; alpha (a) for the angle between the two inlet angles, beta (b) for the angle between the z axis and one of the inlet channels and theta (q) for the angle between the other inlet channel, z-eccentricity (zecc) is the distance between the centerline of an inlet channel and origin of the mixing chamber along z-axis, x-eccentricity (xecc) is the distance between the intersection point of the two inlets and the origin of the mixing chamber along x-axis, ratio of the inlet and outlet channel length (L1/L2), ratio of the inlet and outlet channel diameter (D1/D2), ratio of the inlet channel length and diameter (L2/D2) and ratio of mixing chamber volume to the total volume(Vsp). a= 180o - 240o range and zecc= 20m corresponds to the optimal range. Effect of each parameter on the system is discussed and the best performing 3 mixer designs are further investigated. The optimized design yields 88.16% mixing efficiency with 9244.4 Pa pressure drop when Reynolds number is 81. Furthermore, performance of this design is compared with a reference design. The comparison shows that optimized design decreases the pressure drop more than 50% for all Reynolds numbers while having a higher mixing efficiency (up to 35%) with low Reynolds numbers (0.054-3).
Benzer Tezler
- Numerical investigation of the effects of baffle geometry and number on the flow structure and acoustics in a gun suppressor
Bir silah susturucusunda perde geometrisi ve sayısının akış yapısı ve akustik üzerindeki etkilerinin sayısal incelenmesi
EZEDIN AYALIEW YIMAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGA DEMİRCAN
- Oluklu sıvı sızdırmazlık sistemlerindeki kaçak akış miktarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of leakage amount in grooved liquid seal
ÖMER DEHAN ÖZBOZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT TEMİZ
- Gemilerde kullanılan seçici katalitik indirgeme sistemlerinde tortu oluşumunun ve azot oksit indirgeme performanslarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of urea-deposit formation and nitrogen oxide reduction performances in selective catalytic reduction systems used on marine vessels
TALAT GÖKÇER CANYURT
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Farklı jet ve çarpma plakası özelliklerinde çarpmalı akışkan jetlerinin ısı transferi ve akışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of heat transfer from rib-roughened surfaces with different impinging jets
SİNAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL BAŞKAYA
- Investigation of stress intensity factor in an elastic cylinder under axial tension with a crack of ring-shape
Halka biçiminde çatlak içeren eksenel çekmeye maruz bir silindirde gerileme şiddeti katsayılarının incelenmesi
LEVENT AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HATİCE SEÇİL ALTUNDAĞ ARTEM