اثر میدان مغناطیسی بر حرکت، تغییر شکل و زمان جدایش قطرات سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی در میکروکانال جریان متمرکز

در مطالعه ی حاضر، تاثیر میدان مغناطیسی خارجی بر فرآیند تشکیل قطرات با اندازه و فرکانسی متفاوت و همچنین تاثیر خواص غیرنیوتنی بر مشخصات این قطرات، در یک میکروکانال جریان متمرکز به روش عددی بررسی شده و از طریق دو مدل غیرنیوتنی ویسکوز کاریو و توانی، وابستگی تنش با نرخ کرنش، مورد ارزیابی گرفته است. همچنین، تحلیل معادلات پیوستگی و مومنتوم جریان دوفازی، تراکم ناپذیر و غیردایم، با استفاده از روش حجم محدود و یک الگوریتم عددی بر اساس تکنیک کسر حجمی انجام گرفته است تا تاثیر عدد باند (0 تا 2/0) و اندیس توانی (3/0، 6/0 و 3/1) بر روی فرآیند تشکیل شدن قطرات، اندازه و زمان جدایش آن ها مورد ارزیابی قرار گیرد. به منظور اعتبارسنجی حل عددی، تشکیل قطرات سیال نیوتنی در مقادیر مختلف شدت میدان مغناطیسی با نتایج سایر مطالعات مورد مقایسه قرار گرفت و انطباق بسیار مناسبی مشاهده گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهند که میان سیال نیوتنی و سیالات غیرنیوتنی با مدل های مختلف، قطره ی کاریو در عدد باند 2/0 دارای بیشترین حجم، معادل حجم بی بعد 56/1 بوده و تاثیر میدان مغناطیسی بر فرآیند تشکیل و جدایش قطرات، بیش از تاثیر معادله ی ساختاری (مدل ویسکوزیته) است. همچنین، با افزایش قدرت میدان مغناطیسی، زمان جدایش قطرات بیشتر شده و قطراتی بزرگتر با فرکانس تولیدی کمتر، حاصل شده است.