الگودهی جریان و اختلاط در میکروکانالهای شعاعی چرخان

نشان میدهیم که چگونه سرعت اختلاط تحت شرایط خطی (لامینار) میتواند به طور قابل توجه در جریانهای گریز از مرکزی همزمان از طریق میکروکانالهای مستقیم دارای نسبت بعد پایین در جهت شعاعی به سمت صفحه چرخش ارتقاء داده شود. اختلاط همرفتی به وسیله توزیع ناهمگن نیروی دروغین کوریولیس وابسته به سرعت و تعامل جریانهای ناشی از آن با دیوارههای جانبی کنترل شده است. با تحقیق و بررسی پارامترهای تاثیر کلیدی، که عبارتند از هندسه کانالها و سرعت چرخش، نشان داده شد که سطح تماس (کنتاکت) بین دو جریان خطی میتواند تا زده شود تا زمانهای اختلاط تا دو درجه بزرگی کاهش یابند.

We demonstrate how the speed of mixing under laminar conditions can be appreciably enhanced in concurrent centrifugal flows through straight, low-aspect-ratio microchannels pointing in radial direction in the plane of rotation. The convective mixing is driven by the inhomogeneous distribution of the velocity-dependent Coriolis pseudo force and the interaction of the so-induced transverse currents with the side walls. By investigating the key impact parameters, which are the geometry of the channels and the speed of rotation, it is shown that the contact surface between two laminar flows can be folded to shorten mixing times by up to two orders of magnitude!