مطالعه دینامیک برخورد قطره به سطوح منحنی آبدوست و آبگریز در نسبتهای چگالی و لزجت بالا با استفاده از روش شبکه بولتزمن توسعهدادهشده بر اساس معادله آلن-کاهن | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 7، دوره 53، شماره 5، مرداد 1400، صفحه 2869-2886 اصل مقاله (2.52 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2020.17879.6681 | ||
| نویسندگان | ||
| اسلام عزت نشان* 1؛ علی اصغر خسروآبادی2؛ ایوب فتاحی2 | ||
| 1گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| 2گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی فناوری های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ایران | ||
| چکیده | ||
| در مقاله حاضر، یک الگوریتم عددی کارآمد و موثر بر اساس روش شبکه بولتزمن جهت شبیهسازی دوبعدی جریانهای چندفازی در نسبتهای چگالی و لزجت بالا توسعه داده شدهاست. کارآیی و دقت حل عددی حاضر جهت مدلسازی رفتار دینامیکی جریانهای چندفازی با استفاده از اضافه کردن معادله آلن-کاهن برای مدلسازی دینامیک فصل مشترک بهبود داده شدهاست. همچنین، جهت افزایش کارآیی روش برای حل دینامیک قطرات در گستره وسیعی از سرعتهای برخورد، از عملگر برخورد با زمان آرامش چندگانه استفاده شدهاست. جهت صحتسنجی و ارزیابی دقت حل، حالت تعادل یک قطره روی سطح صاف آبدوست و آبگریز مطالعه شدهاست. سپس، برخورد قطره روی سطح یک استوانه و یک حفره با در نظر گرفتن اثر شتاب گرانش بررسی شده و نتایج بهدستآمده از حل حاضر با نتایج دیگران مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان میدهند. همچنین، مطالعه تغییرات ارتفاع قطره روی سطوح آبدوست و آبگریز در ضخامتهای مختلف فصل مشترک و در زاویههای تماس مختلف از نتایج این مطالعه است که شناخت خوبی از فیزیک پیچیده آنها ایجاد میکند. نتایج حاضر نشان میدهد که اضافه شدن معادله آلن-کاهن به معادله روش شبکه بولتزمن در کنار استفاده از زمان آرامش چندگانه منجر به توسعه یک روش عددی کارآمدی شده که با استفاده از آن، امکان مطالعه انواع جریانهای چندفازی کاربردی در نسبتهای چگالی 1000 و نسبتهای لزجت 100 با دینامیک فصل مشترک پیچیده فراهم است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| روش شبکه بولتزمن؛ معادله آلن-کاهن؛ جریان چندفازی؛ دینامیک برخورد قطره؛ سطح منحنی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 980 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,172 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,773 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,414,344 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,975,095 |