Análisis del diseño de mezcladores microfluídicos mediante simulación fluidodinámica computacional
Cita com:
hdl:2117/335012
Author's e-mailjorgeapares1998gmail.com
Document typeBachelor thesis
Date2020-07-14
Rights accessOpen Access
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Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
Abstract
En el presente estudio se ha realizado la simulación computacional de diversos diseños de mezcladores microfluídicos (micromixers) pasivos con el objetivo de comparar su efectividad frente a un diseño básico de tipo “T”. Se ha utilizado el software COMSOL Multiphysics® para evaluar los diseños en un rango de velocidades y coeficientes de difusión definidos, manteniendo en la medida de lo posible las dimensiones del canal. Se han escogido los parámetros de la malla de cálculo que confirmen la independencia de los resultados obtenidos para asegurar la veracidad del análisis posterior. En total se han simulado 15 diseños diferentes. Se ha observado que la simpleza del diseño del micromixer de tipo “T” lo hace muy dependiente del mecanismo de difusión, por lo cual su rendimiento disminuye con coeficientes de difusión bajos y a velocidades altas. En general, los diseños que se enfocan en el aumento de la superficie de contacto presentan máximo rendimiento a velocidades bajas, dando más peso al proceso difusivo. Por otro lado, los diseños con modificaciones que obstruyan o modifiquen la dirección del canal presentan máximo rendimiento a velocidades altas; estos diseños favorecen la formación de flujos de advección caótica mejorando la mezcla por advección. Finalmente, se establecen unas pautas para la elección de diseño de micromixers dependiendo de las condiciones de operación, de manera que puedan seguirse como recomendaciones en la creación de futuros diseños.
DegreeGRAU EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2009)
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Análisis del di ... dinámica computacional.pdf | 5,580Mb | View/Open |