Mikromieszanie w układzie dwufazowym w warunkach przepływu laminarnego

Praca poświęcona jest mieszaniu na skalę molekularną (mikromieszaniu) płynów w układzie dwufazowym. Przedstawiono w niej wyniki modelowania deformacji kropel fazy rozproszonej w liniowym polu prędkości oraz dyfuzji molekularnej inertnego znacznika na zewnątrz kropel. Symulacje mikromieszania wykonano przyjmując, że przepływ jest izotermiczny i stabilny do momentu rozpadu kropel lub do chwili uzyskania przez nie stałego kształtu. Wyznaczono wpływ napięcia międzyfazowego na czas mikromieszania dla różnych wartości szybkości ścinania i współczynnika dyfuzji molekularnej znacznika. Tę metodę można wykorzystać do optymalizacji procesów mieszania, w których miesza się ciecze o dużej lepkości.

This work is concerned with mixing on the molecular scale (micromixing) of fluids in a two-phase system. Modeling results dealing with the deformation of dispersed phase drops in a linear flow field and molecular diffusion of inert tracer outside the drops are presented. Micromixing simulations were conducted under the assumption that flow is isothermal and stable until disruption of drops or until obtaining by them a stable shape. The effect of interfacial tension on micromixing time for different values of shear rate and tracer molecular diffusivity coefficient was determined. This method can be applied to optimize mixing processes in which liquids of high viscosity are mixed.