• Mixing degree
• Steady analysis
• Unsteady analysis
• CDF analysis
• Trapezoidal section
• T-Mixer
• Grado di mescolamento
• Analisi stazionaria
• Analisi non stazionaria
• Analisi CDF
• Sezione trapezoidale
• T-Mixer

La microfluidica sta guadagnando un interesse crescente nel campo dell'ingegneria chimica e industriale, poiché la miniaturizzazione può portare a una significativa intensificazione dei processi chimici. La geometria più semplice è costituita da un miscelatore a forma di T in cui i due ingressi si uniscono perpendicolarmente al canale di miscelazione. La sezione trasversale dell'ingresso è solitamente quadrata mentre la sezione trasversale del canale di miscelazione è un rettangolo poiché le pareti diritte facilitano l'analisi sperimentale e di modellazione. Il presente lavoro, al contrario, si propone di indagare l'effetto di una sezione trasversale con pareti laterali inclinate, per emulare una tecnologia di microfabbricazione basata sulla lavorazione laser. Sono stati investigati casi di micro-miscelatore a T con sezione trapezoidale, la cui sezione approssima quella ottenibile tramite processi di rimozione di materiale per mezzo di un raggio laser a CO2 su substrato polimerico in PMMA.
Sono state eseguite simulazioni numeriche dirette utilizzando un codice CFD ai volumi finiti. Il micro miscelatore è alimentato da acqua-acqua. Al variare del numero di Reynolds è stata evidenziata la presenza di un nuovo regime, caratterizzato dalla nascita di un terzo vortice che rompe la condizione di simmetria instauratasi precedentemente, che poi scompare aumentando ulteriormente il Reynolds.
Inoltre, questo regime si manifesta in valori di Reynolds più alti all'aumentare dell' angolo di inclinazione della parete.Tali regimi sono stati studiati attraverso visualizzazioni del flusso a 10 e 20 diametri idraulici lungo il mixing-channel e delle iso-superfici dell'identificatore di vortici lambda2.
Infine, dalle simulazioni, è stato possibile calcolare il grado di mescolamento al variare del numero di Reynolds per tutti i casi trattati.

Microfluidics is gaining increasing interest in the field of chemical and industrial engineering, as miniaturization can lead to a significant intensification of chemical processes. The simplest geometry consists of a T-shaped mixer in which the two inlets join perpendicular to the mixing channel. The inlet cross section is usually square while the mixing channel cross section is a rectangle as the straight walls facilitate experimental and modeling analysis. The present work, on the contrary, aims to investigate the effect of a cross section with inclined side walls, to emulate a microfabrication technology based on laser processing. Cases of T-shaped micro-mixer with trapezoidal section have been investigated, the section of which approximates that obtainable by means of material removal processes by means of a CO2 laser beam on a polymeric substrate in PMMA.
Direct numerical simulations were performed using a CFD code with finite volumes. The micro mixer is powered by water-water. As the Reynolds number varies, the presence of a new regime has been highlighted, characterized by the birth of a third vortex which breaks the previously established symmetry condition, which then disappears by further increasing the Reynolds.
Furthermore, this regime manifests itself in higher Reynolds values ​​as the inclination angle of the wall increases.Such regimes have been studied through visualizations of the flow at 10 and 20 hydraulic diameters along the mixing-channel and of the iso-surfaces of the lambda2 vortex identifier.
Finally, from the simulations, it was possible to calculate the degree of mixing as the Reynolds number varied for all cases treated.