شبیه سازی عددی تولید قطره از یک محفظه متقارن محوری به کمک حباب جرقه ای

تولید کننده­های میکرو قطره به دلیل کاربردهای روز افزون، به زمینه تحقیقاتی مهمی تبدیل شده است. محققان روش­های مختلفی را برای تولید میکرو قطرات کنترل شده ارائه کرده­اند. در این مقاله تولید قطره به کمک حباب جرقه­ای از طریق یک محفظه متقارن محوری بررسی شده است. فرایند شامل رشد و فروپاشی حباب و تشکیل قطره تا لحظه جدایش می­باشد. کانتورهای فشار و بردارهای سرعت سیال اطراف حباب با استفاده از ترکیب روش المان مرزی و تفاضل محدود به دست آمده و تاثیر پارامتر قدرت، عمق محفظه و زاویه کانال تغذیه بر دینامیک حباب و قطره مورد ارزیابی قرار می­گیرد. نتایج نشان می­دهد که با افزایش پارامتر قدرت، طول قطره و حجم آن افزایش و جدایش قطره سریعتر اتفاق خواهد افتاد. با افزایش زاویه کانال تغذیه، طول قطره و حجم آن افزایش می­یابد. بیشترین زمان جدایش متعلق به زاویه ۱۵- درجه است. با افزایش عمق محفظه، طول قطره افزایش خواهد یافت. همچنین به ازای زاویه ۱۵- درجه، زمان جدایش قطره افزایش و حجم آن کاهش می یابد در حالی که برای زاویه­های ۰ و ۱۵ درجه زمان جدایش قطره کاهش و حجم آن افزایش خواهد یافت. به علاوه، با افزایش فاصله حباب از سطح آزاد، حجم قطره کاهش می­یابد.

کلیدواژه ها:

حباب جرقه ای ، روش المان مرزی ، قطره ، محفظه متقارن محوری