توصيفگر ها :
شكست آيروديناميكي قطرات , روش حجم سيال , ضريب درگ , حالت شكست توپ بدمينتون
چكيده فارسي :
مطالعات جريان سيالات چندفازي از اهميت بسزايي در فناوري برخوردارند. به همين علت روش‌هاي تحليلي و تجربي اينگونه مسائل و جستجو براي روش‌هاي عددي كارآمد، كه توانايي شبيه‌سازي درست اين فرآيند‌ها را داشته باشند، با جديت ادامه دارد. در تحقيق حاضر، در سه بعد و به وسيله نرم افزار انسيس فلوئنت به روش حجم سيال(VOF) به شبيه سازي چهار قطره پشت سر هم پرداخته شده است. هدف از اين پژوهش بررسي رفتار قطره سوم از اين زنجيره چهارتايي است كه نام آن را قطره نماينده زنجيره مي‌ناميم. نتايج شبيه سازي با اعداد وبر 20(كه نماينده اعداد وبر پايين است)، 40(نماينده اعداد وبر متوسط) و عدد وبر 60( بازه اعداد وبر بالا) بدست آمده است. كميت هايي در اين پژوهش ثابت فرض شده اند كه عبارت اند از، فاصله بدون بعد بين قطرات ، برابر 2، عدد اونسورگ، برابر 0.05، نسبت چگالي ، برابر 51 و نسبت چسبندگي هم برابر 37 است . از نتايج حاصل اين تحقيق مي‌توان به اين اشاره كرد كه براي اولين بار در سه بعد، جديد ترين نوع شكست كه به حالت توپ بدمينتون معروف است، شبيه سازي و مورد بررسي قرار گرفته شده است. يكي ديگر از نتايج اين است كه قطره پيشرو نسبت به قطره‌هاي دنباله افت سرعت بيشتري دارد و سريع‌تر شكسته مي‌شود. و قطره دوم كمترين افت سرعت را دارد. پس قطره دوم در نهايت، ابتدا با قطره پيشرو و سپس قطره سوم ادغام مي‌شود. نكته ديگر اين است كه نمودار‌هاي سرعت براي قطره نماينده زنجيره براي هر سه عدد وبر نشان داد كه سرعت قطره نماينده زنجيره در طول زمان به يك سرعت ثابت ميل مي‌كند در صورتي كه طبق معادله سرعت، پيوسته كاهش مي‌يابد. كه اين عامل نيز به وجود قطرات بالا دست مرتبط است.
چكيده انگليسي :
Multiphase fluid flow studies are very important in technology. For this reason, the analytical and experimental methods of such problems and the search for efficient numerical methods, which have the ability to correctly simulate these processes, continue seriously.In the current research, in three dimensions and by the AnsysFluent software, the volume of fluid method (VOF) has been used to simulate four droplets in tandem.The purpose of this research is to investigate the behavior of the third droplet from this chain of four, which is regarded as “representative chain droplet”; simulation results were obtained with Weber numbers 20 (representing low Weber numbers), 40 (representing medium Weber numbers) and Weber number 60 (high Weber number range).Quantities that assumed constant in this research are, dimensionless distance between droplets equal to 2, Onsorg number equal to 0.05, density ratio equal to 51 and adhesion ratio equal to 37. From the results of this research, it can be pointed out that for the first time in three dimensions, the newest type of breakup, which is known as “Shuttlecock” mode, has been simulated and investigated. Another result is that the leading droplet has a faster drop speed than the trailing droplet and breaks up faster. And the second drop has the lowest speed drop. So the second droplet finally merges, first with the leading droplet and then with the third droplet. Another point is that the velocity diagrams for the representative chain droplet for all three Weber numbers showed that the velocity of the representative chain droplet tends to a constant speed over time, while it decreases continuously according to the velocity equation. This factor is also related to the presence of upper droplets.
