مطالعه تاثیر ارتعاش بر دینامیک قطرات و تخلیه آنها از داخل یک محیط متخلخل سه بعدی

در این تحقیق، اثر ارتعاش سطح بر سیال داخل محیط متخلخل در شرایط مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، یک الگوریتم عددی سه بعدی بر اساس روش شبکه بولتزمن و معادله آلن-کاهن توسعه داده شدهو اثرات ارتعاش بصورت یک نیروی خارجی در حل عددی اعمال شده است. زمان اثرگذاری ارتعاش بر جدایش قطره، در قسمت بالا ( top ) و پایین ( bot ) محیط متخلخل، محدود اثرگذاری ارتعاش با دامنه و فرکانس بی بعد مختلف، همچنین محدوده اثرگذاری ارتعاش در زاویه تماس سطح های مختلف، درصد تخلیه فاز مایع از محیط متخلخل با زاویه تماس سطح ۴۵ ، ۹۰ و ۱۲۰ درجه با چهار دامنه بی بعد مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. این مطالعه نشان می دهد که با افزایش فرکانس بی بعد، محدوده اثرگذاری ارتعاش کاهش یافته و در دامنه های بی بعد کوچک تری جدایش قطره اتفاق می افتد. در فرکانس بی بعد ثابت با افزایش زاویه تماس سطح، به علت کاهش اثرات چسبندگی سطح محیط متخلخل، قطره با دامنه بی بعد کمتری جدایش و تخلیه اتفاق می افتد. مشاهده شده است که در دامنه بی بعد ۱۲۰ و در زاویه تماس ۱۲۰ درجه با فرکانس بی بعد ۰.۵ ، ۱۰۰ درصد تخلیه کامل داریم. با افزایش دامنه بی بعد زمان اثرگذاری ارتعاش کاهش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

ارتعاش سطح ، محیط متخلخل سه بعدی ، دینامیک قطرات ، روش شبکه بولتزمن ، معادله آلن -کاهن