شبیه سازی عددی فروپاشی قطرات مایع با تکیه بر تاثیر نیروی کشش سطحی

پایان نامه
چکیده

در این پایان نامه مسئله فروپاشی قطره در دو رژیم جریان یکی با عدد رینولدز پایین و دیگری با عدد رینولدز بالا از روش شبیه سازی عددی مسئله، بررسی شده است. در گروه اول موارد مورد بررسی عبارتند از: قطره در حال سرش بر روی سطح شیبدار، قطره در حال کشش بین صفحه تخت و حفره و قطره تحت برش درگیر بین دو صفحه تخت. در گروه دوم موارد مورد بررسی عبارتند از: تغییر شکل قطره در جریان یکنواخت و فرض جریان آرام و بررسی اثر اعداد بدون بعد وبر، رینولدز، نسبت لزجت و نسبت چگالی بر میزان کشیدگی، جابجایی، شتاب و تغییرات نیروی درگ و تغییر شکل قطره در جریان یکنواخت و فرض جریان متلاطم و مقایسه با جریان آرام در مقادیر زمان فروپاشی، میزان کشیدگی در زمان فروپاشی و عدد وبر بحرانی. در مطالعه قطره در حال سرش اثر زاویه سطح شیبدار، زاویه تماس، زبری سطح و ضریب کشش سطحی بر میزان کشیدگی قطره، میزان سطح تر شده و سرعت سرش قطره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج با نتایج مطالعات تجربی مقایسه شده و تطابق مناسبی میان نتایج تجربی و نتایج حاصل از مطالعه عددی در این پایان نامه وجود دارد. در مطالعه قطره محصور بین سطح تخت و یک حفره تحت کشش و قطره در حال برش محصور بین دو سطح تخت، که مدل سازی هائی از چاپ افست و موبایل با صفحه تماسی ضربه ای و تماس برشی هستند، شبیه سازی به صورت دوبعدی و روش ردیابی سطح روش واف انجام شده است. پارامترهای هندسی، شرائط سطح و پارامترهای عملکردی مورد مطالعه قرار گرفته و در هر مورد میزان انتقال قطره، شکل قطره و زمان فروپاشی قطره محاسبه و ارائه شده است. در ادامه یک قطره واقع در جریان یکنواخت مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه پارامترهای مورد بررسی میزان کشیدگی قطره، سرعت قطره، تغییر موقعیت مرکز ثقل و ضریب درگ قطره می باشد. اعداد بدون بعد مورد بررسی وبر، رینولدز، نسبت لزجت و نسبت چگالی می باشد. رژیم های جریان آرام و متلاطم به صورت مجزا مورد توجه بوده است. مدل جدیدی برای عبارت کشش سطحی در معادلات متوسط گیری شده رینولدز پیش بینی شده و در کد عددی openfoam به عنوان یک تحلیلگر جدید و مجزا برای شبیه سازی جریان های متلاطم دارای سطح مشترک اضافه شده است. نتایج حاکی از صحت جهت گیری صورت گرفته در این پایان نامه نسبت به مدل سازی نیروی کشش در معادله مومنتوم می باشد و در سه مرحله با نتایج تجربی مقایسه شده است.

منابع مشابه

مدلسازی عددی دینامیک قطرات باردار در افشانه الکتروهیدرودینامیکی با در نظر گرفتن فروپاشی اولیه

اندازه قطرات و توزیع مولفه­های سرعت محوری و شعاعی قطرات در یک الکترواسپری تولید شده از مخروط تیلور، توسط توسعه یک کد کامپیوتری در محیط FORTRAN، مدل شده است. دینامیک قطرات با درنظرگرفتن جریان دو-فازی رقیق و روش لاگرانژی، شبیه­سازی شده و تاثیر هوای ساکن اطراف آن بصورت یکطرفه لحاظ گردیده است. مدلی نیز برای تعیین قطر اولیه قطرات و فاصله فروپاشی اولیه جت ارائه شده که قادر به محاسبه فروپاشی اولیه است...

متن کامل

شبیه سازی و تحلیل کشش عمیق TWB

با افزایش روز افزون مصرف قطعات TWB در صنعت خودرو سازی درک رفتار شکل پذیری آنها برای بدست آوردن محصولاتی با کیفیت بالا از این نوع ورقهای مرکب در فرایندهای شکل دهی به ویژه فرآیند کشش عمیق نیز اهمیت بیشتری می یابد به این منظور در این تحقیق فرایند کشش عمیق بلتکهایی از نوع TWB که از ترکیبهای ضخامتی مختلف تشکیل شده اند و دارای موقعیت های مختلف خط جوش اند و تیزبلتکهای ساده اجزای پایه آنها بای ایجاد قط...

متن کامل

شبیه سازی تاثیر لقی بین سنبه و ماتریس بر حد نسبت کشش در فرآیند کشش عمیق فولاد زنگ نزن

کشش عمیق یکی از مهمترین فرآیندهای شکل دادن ورق های فلزی در صنعت می باشد که در آن یک ورق مسطح توسط سنبه به درون حفره ماتریس کشیده شده و شکل سنبه را به خود می گیرد. یکی از پارامترهای مهم در فرآیند کشش عمیق لقی بین سنبه و ماتریس می باشد که تاثیر بسزایی در حد نسبت کشش داشته و برای تولید اشکال پیچیده حائز اهمیت می باشد. یک ابزار مفید برای مطالعه این فرآیند و تاثیر پارامتر های موثر بر آن روش اجزاء مح...

متن کامل

شبیه سازی عددی تاثیر افزایش انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سیستم جذب سطحی

با توجه به نگرانی فزاینده جامعه جهانی نسبت به افزایش مشکلات زیست محیطی ناشی از استفاده از سوخت¬های فسیلی، توجه به سیستم¬های جذب سطحی در چند دهه گذشته افزایش یافته است. از اصلی¬ترین مشکلات این سیستم¬ها، ضعیف بودن انتقال حرارت در بستر جاذب به دلیل پایین بودن ضریب هدایت حرارتی آن می¬باشد. در این مطالعه سعی شده است با مدل¬سازی عددی، تاثیر روش¬های بهبود انتقال حرارت در بستر جاذب بر عملکرد سیستم جذب ...

متن کامل

آنالیز فاز مایسلی و سطحی مخلوط دو جزئی از مایع یونی و ماده فعال سطحی با اندازه‌گیری کشش سطحی

اخیراً مایعات یونی با خصوصیات فعال سطحی به علت ویژگی‌های خاص مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این تحقیق، رفتار سطحی و مایسلی مخلوط دوجزئی شامل مایع یونی ۱-هگزیل۳-متیل ایمیدازولیوم کلرید (C6mimCl) و ماده فعال سطحی کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برمید (CTAB) در نسبت های مولی مختلف بررسی شده‌اند. برای تعیین مقدار CMC، از تکنیک‌های کشش سطحی استفاده شده و نتایج با تئوری‌های محلول‌های منظم (کلینت، رابینگ، ...

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023