Comsol Multiphysics İle Mikro Ejektör Tasarimi
Hazırlayanlar:Mustafa Demircioğlu, Leman Güler
Proje Özeti
Bu çalışmada, mikro akış ve kimya mühendisliği yaklaşımları kullanılarak Comsol Multiphysiscs ile mikro ejektör tasarımı üzerine çalışılmıştır. Mikro ejektörler genel olarak biyomedikal, soğutma, mikro pompa, mikro propulsiyon ve mikro yanma sistemlerinde kullanılmaktadır. Ejektörler, özel yapılarına bağlı olarak, süpersonik akış, tıkanma, şok etkileşimler, iki akışının türbülans karışımı ve iki fazlı akış oluşturması gibi durumlara yol açması sonucu karmaşık bir akışa sahiptir. Seçilen ya da varsayılan tasarım parametreleri temel ölçeklendirme teoremine yüksek derecede bağlı olduğundan, mikro ejektörlerde aktarım durumu mikro proses mühendisliği açısından belirgin bir öneme sahiptir. Temel ölçeklendirme yasası, makro sistemlere karşı mikro sistemlerde yüzey kuvvetlerinin baskın hale gelerek hacim kuvvetlerinin büyük ölçüde önemsiz hale geçmesini detaylı bir şekilde anlatır. Bir ejektör daralıp genişleyen bir memenin ventüri etkisini kullanarak, hareketli akışkanın basınç enerjisini bir düşük basınç alanı yaratıp, hız enerjisine çevirerek; hareketli akışkanı çekip, emme akışkanının buna karışmasını sağlar ve hemen ardından bu karışmış akışkanları, hız enerjisini tekrar basınç enerjisine dönüştürerek, yeniden sıkıştıran pompa benzeri bir alettir. Bu durumda akışkandaki kinetik enerji değişimi ne kadar çoksa, ejektörün performansı o kadar iyidir. Bu nedenle, akışkanın öteleme akışına (Vz) dönme akışı (V) eklediğinde akışkanın kinetik enerjisinde bir artış beklenmektedir. Bu iddiaya dayanarak su, gliserol, hava ve buhar akışkanlarının dönme akışı olduğu ve olmadığı durumlardaki akış davranışları Comsol Multiphysics\'in başlıca ıraksama teoremi, süreklilik ve Navier Stokes denklemlerini içeren kullanıcı dostu yazılımından faydalanarak karşılaştırılacaktır.