فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

شبیه‌سازی جریان در مقیاس حفره با وارد کردن ساختار هندسی دقیق محیط متخلخل، این امکان را فراهم می‌آورد تا بتوان جریان سیال در فوم متخلخل را با دقتی در مقیاس حفرات محیط متخلخل بررسی نمود. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر پارامترهای مختلف نانوسیال و محیط متخلخل بر روی میزان رسوب نانوذرات بر روی سطوح محیط متخلخل است. انتقال و رسوب نانوذرات در فوم‌های فلزی سلول باز با ساختار هندسی ورونوی و تخلخل ثابت %80 به‌صورت عددی بررسی شده است. هندسه فوم‌ها با استفاده از الگوریتم لاگر- ورونوی تولید شده و شبیه‌سازی‌ها با رویکرد اویلری–لاگرانژی در نرم‌افزار متن‌باز اپن‌فوم انجام شده‌ است. در شبیه‌سازی، نیروهای پسا، براونی، گرانش، شناوری و برآ سافمن درنظر گرفته شده‌ است. همچنین، نیروهای واندروالس و دولایه‌ی الکترواستاتیکی برای شبیه‌سازی برهم‌کنش نانوذرات با دیواره محیط متخلخل لحاظ گردیده است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش چگالی حفره از 30 به 60 حفره در اینچ (PPI) سطح تماس افزایش یافته، سرعت جریان کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه نرخ رسوب‌گذاری افزایش می‌یابد. به طور کمی، این افزایش چگالی حفره باعث رشد حدود 26.5% در نسبت رسوب نانوذرات شده است. در میان فوم‌های بررسی‌شده، فوم فلزی ورونوی با تخلخل 80% و چگالی حفره PPI 30 کمترین نرخ رسوب‌گذاری و فوم فلزی ورونوی با تخلخل 80% و چگالی حفره PPI 60 بیشترین نرخ رسوب را نشان داده‌اند.