شبیه سازی عددی برخورد دو قطره در جریان بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت: بررسی اثر کاپیلاری

برخورد قطرات شکل پذیر در جریان بین دو صفحه متحرک مختلف الجهت (جریان برشی) به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. روش عددی به کار گرفته شده، روش اختلاف محدود/ ردیابی جبهه می باشد که بر اساس نوشتن معادلات بقاء برای کل میدان جریان می باشد، به گونهای که هر فاز به صورت یک سیال با خواص مادی متغیر رفتار میکند. روش توصیف شده ترکیبی از روشهای تسخیر و ردیابی قطره است. یک شبکه ثابت مکعبی و سازمان یافته برای سیال توده استفاده می شود، اما قطره با استفاده از یک شبکه مجزاء بدون سازمان، مثلثی و یک بعد کمتر از شبکه سیال کانال دنبال می شود. با اضافه کردن یک جمله مناسب به معادلات حاکم محاسبات کشش سطحی مدنظر قرار گرفته می شود. نتایج نشان می دهد که از میان دو عدد بدون بعد وبر و کاپیلاری که هر دو شامل کشش سطحی می باشند، تغییر شکل قطرات شدیدا0 به عدد کاپیلاری وابسته است. در نتیجه پارامتر بدون بعد مناسب برای تعریف کشش سطحی در قطره کاپیلاری می باشد که هدف در این مطالعه نیز بررسی تاثیر همین پارامتر می باشد. مشاهده شده است که تغییر شکل قطرات یک تابع افزایشی با عدد کاپیلاری است. این افزایش تغییر شکل و کشیده تر شدن قطرات موجب می شود تا قطرات به هنگام عبور از روی یکدیگر، به عنوان یک مانع سخت عمل نکنند و باعث افزایش فاصله آنها در راستای عمودی جریان نمیشود.