توصيفگر ها :
كپسوله‌سازي , امولسيون , گليسيرين , نازك‌شدن گردن مايع , نيروي كشش سطحي , فاصله شكست از جت , حالت پرتابي , تحريك آكوستيك
چكيده فارسي :
كپسول كردن به فرايند ايجاد يك محافظ و پوشش بهمنظور به دام انداختن يك ماده در مادهاي ديگر گفته ميشود و نقش اساسي در صنايع دارويي، شيميايي، كشاورزي و پزشكي دارد. در اين پژوهش به بررسي يك جت تك سيال و يك جت با سيال مغزي متفاوت پرداخته ميشود و اثر چند پارامتر از جمله دبي، عدد استراهال، كشش سطحي و عدد وبر در تشكيل كپسول بررسي ميشود. همچنين
اثر يك تحريك آكوستيك كه بهصورت سينوسي در ورودي مسئله وارد ميشود بررسي ميشود كه اين بررسي در 2حالت: )1با استفاده از تحريك آكوستيك )2بدون استفاده از تحريك آكوستيك انجام ميشود. در بررسي انجام شده در حالت جت تك سيالي مشخص شد كه با تغيير دبي جريان در قطر قطره تغييري حاصل نميشود. اما اين پارامتر بر فاصلة شكست جت بسيار مؤثر است. همچنين تحليل در حالت تك سيالي نشان داده است كه وجود تحريك آكوستيك در تشكيل قطره بهصورت منظم با فاصلة شكست يكسان مؤثر است؛ اما در سايز قطرهي توليد شده اثر قابلتوجهي ندارد. در بررسي انجام شده بهصورت جت با سيال مغزي متفاوت مادهي روغن به عنوان فاز سوم مسئله در نظر گرفته شده است و توسط نازل مياني به مسئله تزريق ميشود. در اين حالت مشخص است كه تحريك آكوستيك بر خلاف حالت تك سيالي بسيار در سايز قطره و ضخامت پوشش اثرگذار است و باعث كاهش 25درصدي قطر و 20درصدي ضخامت پوشش نسبت به حالت بدون تحريك آكوستيك شده است. بايد دانست كه پارامترهايي از قبيل كشش سطحي، عدد وبر، دبي جريان و عدد استراهال ميتوانند اثرهاي يكساني در هر دو حالت تك سيالي و مغزي متفاوت داشته باشند. در اين پژوهش مشخص شده است كه علاوه بر تحريك آكوستيك، عدد كشش سطحي نيز ميتواند در فرايند تشكيل قطره و سايز آن اثرگذار باشد. به طوريكه افزايش 20 درصدي كشش سطحي باعث كاهش 5درصدي قطر شده است. نكتة كليدي در اين پژوهش، انتخاب دبي مناسب در حالت تك سيالي و با سيال مغزي متفاوت است. زيرا هدف اين پژوهش گذر از ناحية پويشي و ورود به ناحية پرتابي است. انتخاب دبي مناسب در هر فاز بسيار در تشكيل قطره و فاصلة شكست قطره از جت نيز حائز اهميت است. لازم به ذكر است كه در اين پژوهش فاز هوا ساكن فرض شده است.
چكيده انگليسي :
Encapsulation refers to the process of creating a protective covering to trap a substance within another material, playing a crucial role in pharmaceutical, chemical, agricultural, and medical industries. This research focuses on examining a single-fluid jet and a jet with a different liquid as the core, investigating the effects of various parameters such as flow rate, Strouhal number, surface tension, and Weber number on capsule formation. Additionally, the impact of acoustic stimulation, applied sinusoidally at the input, is explored under two conditions: 1) with acoustic stimulation, and 2) without acoustic stimulation. In the investigation of the single-fluid jet, it was found that altering the flow rate does not result in a change in droplet diameter, but it significantly affects the jet breakup distance. The analysis in the single-fluid case also indicates that acoustic stimulation contributes to regular droplet formation with consistent breakup distance, while it has a negligible effect on the produced droplet size. In the study of the jet with a different liquid as the core, oil is considered as the third phase and injected into the problem through a middle nozzle. In this scenario, acoustic stimulation, contrary to the singlefluid case, has a notable impact on droplet size and coating thickness, leading to a 25% reduction in diameter and a 20% decrease in coating thickness compared to the non-acoustic stimulation case. It should be noted that parameters such as surface tension, Weber number,
flow rate, and Strouhal number may have similar effects in both single-fluid and core-fluid cases. This research demonstrates that, in addition to acoustic stimulation, surface tension plays
a significant role in the droplet formation process, as a 20% increase in surface tension results
in a 5% reduction in droplet diameter. A key point in this study is the appropriate selection of
the flow rate in both single-fluid and core-fluid cases, considering the transition from the
capillary to the jetting region. The proper choice of flow rate in each phase is crucial for droplet
formation and the breakup distance from the jet. It is essential to mention that, in this research,
the air phase is assumed to be stationary.
