شبیه سازی عددی تولید قطره از یک محفظه متقارن محوری به کمک حباب جرقه ای
نویسندگان
1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، تبریز، ایران
2 دانشیار، دانشگاه صنعتی ارومیه، دانشکده مهندسی مکانیک، ارومیه، ایران
doi
چکیده
تولید کنندههای میکرو قطره به دلیل کاربردهای روز افزون، به زمینه تحقیقاتی مهمی تبدیل شده است. محققان روشهای مختلفی را برای تولید میکرو قطرات کنترل شده ارائه کردهاند. در این مقاله تولید قطره به کمک حباب جرقهای از طریق یک محفظه متقارن محوری بررسی شده است. فرایند شامل رشد و فروپاشی حباب و تشکیل قطره تا لحظه جدایش میباشد. کانتورهای فشار و بردارهای سرعت سیال اطراف حباب با استفاده از ترکیب روش المان مرزی و تفاضل محدود به دست آمده و تأثیر پارامتر قدرت، عمق محفظه و زاویه کانال تغذیه بر دینامیک حباب و قطره مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که با افزایش پارامتر قدرت، طول قطره و حجم آن افزایش و جدایش قطره سریعتر اتفاق خواهد افتاد. با افزایش زاویه کانال تغذیه، طول قطره و حجم آن افزایش مییابد. بیشترین زمان جدایش متعلق به زاویه 15- درجه است. با افزایش عمق محفظه، طول قـطره افزایش خواهد یافت. همچنین به ازای زاویه 15- درجه، زمان جدایش قطره افزایش و حجم آن کاهش می یابد در حالی که برای زاویههای 0 و 15 درجه زمان جدایش قطره کاهش و حجم آن افـزایش خواهد یافت. به علاوه، با افزایش فاصله حباب از سطح آزاد، حجم قطره کاهش مییابد.
