پیش بینی ناپایداری جریان فیلم مایع تحت اثر نیروی گرانش با استفاده از یک الگوریتم کوپل حجم محدود

فیلم مایع در حال سقوط در صنایع مختلف مانند نمک زدایی و دستگاه آب شیرین کن مورد استفاده و مسئله ای چالش برانگیز است . سقوط فیلم مایع در سطح زیرین یک صفحه ، در معرض نیروهای ناپایدار کننده است . تکامل توپولوژی فیلم توسط فعل و انفعالات بین ناپایداری کاپیتزا و ناپایداری ریلی -تیلور تعیین می شود؛ که منجر به الگوی پیچیده سطح آزاد فیلم و در نهایت جدا شدن سیال می شود. در این مطالعه شبیه سازی دو بعدی جریان فیلم مایع در حال سقوط در سطح زیرین صفحه شیب دار تحت اثر نیروی گرانش و با رویکرد جریان باز بدون هیچ تحریک پالسی در ورودی جریان با استفاده از رهیافت روش لاگرانژی -اویلری اختیاری و الگوریتم ناپایای تعقیب سطح تماسکاملا همگیر با هدف دقت ، پایداری و نرخ همگرایی بالا، با زبان برنامه نویسی فرترن انجام شده است . اثرات پارامترهای کنترلی عدد رینولدز، عدد کاپیتزا، کشش سطحی و شیب سطح بر روی بی ثباتی امواج مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج شبیه سازی ها، نشان می دهد که موقعیت دقیق سطح تماس در نقطه شروع ناپایداری و در آستانه چکیدن قابل پیش بینی بوده است . بررسی اثرات عدد رینولدز و دینامیک وارد بر موج نیز نشان می دهد که افزایش عدد رینولدز باعث به تعویق افتادن محدوده ناپایداری و تسریع در سقوط موج و پدیده چکیدن شده است .