بررسی رفتار دینامیکی و الگوی جریان دوفازی قطره در حال سقوط با استفاده از روش عددی شبکه بولتزمن

نویسندگان

  • آتنا قادری استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
  • محمد علی راعی استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
  • کیوان فلاح استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساری، ساری، ایران
چکیده مقاله:

در این تحقیق، سقوط آزاد قطره در یک سیال لزج در کانال دو بعدی مستطیلی بصورت عددی با روش شبکه­ی بولتزمن مدل پتانسیل بین ذره­ای مطالعه می­شود. برای اعتبارسنجی شبیه­سازی حاضر، نتایج عددی حاضر با نتایج محققان پیشین مقایسه می­شود. مقایسه بین نتایج، دقت روش عددی حاضر در شبیه سازی جریان های دوفازی را نشان می­دهد. اطلاعات کمی در مورد متغییرهای جریان از جمله رفتار قطره، خطوط جریان و گردابه­های موجود در دنباله قطره در دو حالت مورد بررسی قرار می­گیرد: الف) سقوط آزادانه یک قطره منفرد و  ب) سقوط دو قطره یکسان در آرایش پشت ­سر هم. نتایج نشان می­دهد که برای یک قطره در حال سقوط با افزایش عدد اتوس گردابه­ پشت قطره بزرگ­تر شده می­شود و آشفتگی جریان بیستر می­شود در حالیکه با افزایش عدد اونسورج عکس این روند دیده می­شود. برای سقوط دو قطره در آرایش پشت سر هم، سرانجام دو قطره به هم برخورد کرده و منعقد می شوند و تشکیل قطره بزرگتر تقریباً دو برابر قطره اولیه را می دهند. در نهایت قطره در نتیجه اینرسی زیاد قطره شکل گرفته شده، می­شکند.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی عددی رفتار دینامیکی سقوط دو قطره مجاور با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در مقاله‌ی حاضر با استفاده از مدل پتانسیل بین مولکولی روش شبکه‌ی بولتزمن سقوط قطره‌ی منفرد و دو قطره‌ی مجاور یک‌دیگر در اثر نیروی وزن و در یک کانال عمودی با دیوارهای اطراف در شرایط متفاوت اثرات دیوار بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان داده است، اگر مرکز قطره‌ی رها شده، در زمان اولیه روی محور تقارن عمودی کانال باشد، این قطره روی همان محور تغییر شکل می‌دهد و روی خط مستقیم حرکت می‌کند؛ اما اگر در...

متن کامل

شبیه سازی عددی برخورد دو قطره در داخل میدان دو فازی با استفاده از روش بولتزمن شبکه ای دوفازی

چکیده-در این تحقیق برخورد دو قطره، به صورت عددی با استفاده از روش شبکه¬ای بولتزمن در محیط دو فازی، بررسی شده است. شبیه سازی برای سیالات دوگانه تراکم ناپذیر بر اساس مدل ارائه شده توسط لی، انجام گرفته است. ویژگی بارز این مدل، شبیه سازی سیالات با نسبت چگالی بالا بوده و به راحتی با نتایج تجربی مقایسه شده و صحت آن بررسی شده است. با استفاده از این شبیه سازی، تغییرات اعداد بی بعد وبر، رینولدز، پارامتر...

متن کامل

شبیه سازی عددی قطره در حال سقوط تحت میدان مغناطیسی یکنواخت، با استفاده از روش ترکیبی شبکه بولتزمن و حجم محدود

در مقاله حاضر، سقوط قطره سیال فرو در سیال غیر مغناطیسی تحت اثر میدان مغناطیسی یکنواخت در جریان دوفازی به صورت عددی مطالعه می شود. برای این منظور، از روش ترکیبی شبکه بولتزمن مدل شان- چن و روش حجم محدود استفاده شده است. معادله شبکه بولتزمن با استفاده از اضافه کردن ترم نیروی مغناطیسی جهت به روزرسانی میدان جریان حل می شود، در حالیکه معادله القاء مغناطیسی به روش حجم محدود برای محاسبه میدان مغناطیسی ...

متن کامل

شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی

در مقاله حاضر، شبیه­سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی به­همراه مدل شان-چن انجام شده­است. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریان­های کاویتاسیونی شبیه­سازی می­کند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...

متن کامل

شبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه

در سال­های اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریان­های پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیت­آمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود می­شود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...

متن کامل

تشکیل قطره در میکرو کانال متقاطع، تحت تاثیر میدان الکتریکی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

تشکیل قطره، یکی از پدیده‌های مهم در جریان‌های چندفازی است. همچنین، روش شبکه بولتزمن جزء روش‎های جدید و کاربردی می‌باشد. در این پژوهش شبیه‌سازی شکل‌گیری قطره بوسیله‌ی روش شبکه بولتزمن و تحت تاثیر میدان الکتریکی برای یک میکروکانال متقاطع انجام شده‌است. برای اعمال میدان الکتریکی، از مدل لیکی دی-الکتریک استفاده شده‌است. از مدل‌های مختلف تک‌فاز و دوفاز برای صحت‌سنجی آن بهره گرفته شده است. نتایج نشان...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 48  شماره 3

صفحات  105- 114

تاریخ انتشار 2018-10-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023