کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6587993 456413 2013 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel vortex mixer actuated by one-shot electricity-free pumps
ترجمه فارسی عنوان
یک مخلوط میکسر جدید با یک پمپ بدون برق بدون شارژ کار می کند
ترجمه چکیده
اختلاط موثر برای بسیاری از دستگاه های میکرو فلوئیدیک در زمینه صنایع بیوتکنولوژی، شیمی تجزیه و تحلیل و صنایع پزشکی اهمیت حیاتی دارد. با این حال، اکثر میکرو میکسرها نیاز به روش های پیچیده ساختاری دارند، که احتمالا نامناسب برای استفاده عملی میکرو فلوئید است. این میکسرها معمولا تحت شرایط کم تعداد رینولدز عمل می کنند و موجب واکنش نسبتا طولانی در فرایندهای مختلف بیوشیمیایی می شوند. این مطالعه یک میکسر گردابی جدید نیم کره شکل را ارائه می دهد تا به سرعت مخلوط دو مایعات با پیکربندی هندسی ساده باشد. برای شبیه سازی رفتار مخلوط کردن، تجزیه و تحلیل محاسباتی بر اساس معادلات حفاظت سه بعدی از توده، جرم و غلظت گونه ها استوار است. جریان آزمون به عنوان سطوح انعطاف پذیر، غیر متراکم، متلاشی کننده و جریان یکنواخت با گرانای ناچیز و اثرات تغییرات دما در محدوده محاسبه، رفتار می شود. با توجه به پیشنهاد میکسر پیشنهاد شده توسط دو پمپ فشار انگشت بدون نیروی الکتریکی، هر دو نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد یک گردابی متناوب شدید تولید شده در محدوده هسته محفظه مخلوط، دستیابی به شاخص مخلوط کردن تا 93٪ در یک رویداد مخلوط یک ضربه .
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Effective mixing is vitally important to many microfluidic devices in the areas of biotechnical industries, analytic chemistry and medical industries. However, most micro-mixers require complicated fabrication procedures, possibly inappropriate for practical microfluidic utilization. These mixers generally operate under low Reynolds-number conditions, causing a relatively long reaction time in various biochemical processes. This study presents a novel hemisphere-shaped vortex mixer to rapidly mix two liquids with simple geometric configuration. To simulate mixing behavior, computational analysis is based on the transient three-dimensional conservation equations of mass, momentum and species concentration. The test flow are treated as laminar, incompressible, miscible, uniform-property flows with insignificant gravity and temperature variation effects over the calculation domain. Considering the proposed mixer concurrently actuated by two finger-pressed pumps without electrical power, both experimental and simulation results show an intense swirling eddy generated in the core region of mixing chamber, achieving a mixing index up to 93% in a one-shot mixing event.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Journal - Volume 228, 15 July 2013, Pages 882-888
نویسندگان
, , , , , ,