مطالعه عددی تأثیر شرایط مختلف جریان بر دینامیک برخورد قطرات بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا ، همدان، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.12368چکیده
برخورد قطرات شکلپذیر در جریان بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت (جریان برشی) بهصورت عددی توسط حل کامل معادلات ناویر- استوکس مورد مطالعه قرار گرفته است. روش عددی به کار گرفته شده اختلاف محدود/ ردیابی جبهه میباشد. این روش، ترکیبی از روشهای تسخیر و ردیابی قطره است. یک شبکه بندی مکعبی، ساکن، سازمان یافته، و جابجا شده برای سیال توده استفاده میشود، اما قطره با استفاده از یک شبکه مجزاء بدون سازمان، متحرک، مثلثی و یک بعد کمتر از شبکه سیال کانال دنبال میشود. اثرات کشش سطحی نیز از طریق اضافه کردن یک جمله منبع مناسب به معادلات حاکم به حساب آمده است. نتایج نشان داد که با بزرگتر شدن دامنه محاسباتی، قطرات بیشتر تحت تأثیر گردابههایی که بر اثر واکنش متناوب از طرف دیوارهها ایجاد میشوند، قرار میگیرند و مسیر حرکت عبوری از روی یکدیگر به مسیر حرکت برگشتی تبدیل میشود. همچنین با افزایش اثرات اینرسی که ناشی از افزایش عدد رینولدز می باشد، قطرات حرکت برگشتی را در کانال بزرگتر انجام می دهند. با افزایش عدد کاپیلاری، پیش روی قطرات به سمت یکدیگر افزایش می یابد.
