Napovedovanje hitrostnih profilov za dvofazni sistem v mikrokanalu za segmentiran tok z uporabo metode končnih elementovVuzem, Marko (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) segmentiran tokdvofazni sistemgeometrija mikrokanalametoda končnih elementovV uvodnem delu magistrskega dela predstavljamo segmentirani tok na področju mikrofluidike, ki ponuja številne prednosti pred drugimi tokovnimi režimi, predvsem zaradi visokega koeficienta masnega transporta in izboljšanega prenosa toplote. Zaradi visoke specifične in medfazne površine je hkrati zelo učinkovit za reakcijske sisteme, ki jih izvajamo na mikroskali. Modeliranje mikrofluidnih procesov postaja z napredkom računalniških zmogljivosti ključni element načrtovanja reakcijskih izvedb, saj so eksperimentalne postavitve na mikroskali drage in kompleksne, poleg tega pa je po začetni postavitvi težko regulirati določene parametre znotraj sistema. S pomočjo numeričnih simulacijskih orodij lahko hitreje, enostavneje in ceneje določimo primerne geometrije kanalov, obratovalne parametre in druge spremenljivke za čim bolj učinkovito eksperimentalno izvedbo. V magistrskem delu smo preiskovali vpliv različnih geometrij mikrokanalov na tvorbo segmentiranega toka v dvofaznem sistemu kapljevina-kapljevina. Pridobljene tokovne profile smo obravnavali numerično z metodama level-set in FEM ter določili optimalne hitrosti posameznih faz, prav tako pa opredelili vpliv geometrije kanala na tvorbo toka. Med najbolj ugodne geometrije kanalov za tvorbo segmentiranega toka so se izkazale geometrije, ki so imele daljši in ožji glavni kanal. Manj obetavne so geometrije mikrokanalov, ki imajo širše in krajše glavne kanale. Preizkušali smo tudi vpliv vpeljave ovir za dosego kapljičnega toka. Ovire so kljub manjšim izboljšavam zaradi svoje enostavnosti strukture in vpeljave v večini primerov vseeno smiselni.20232023-06-09 11:50:00Magistrsko delo/naloga146736VisID: 21883COBISS_ID: 158700803sl