شبیه سازی الحاق مایل جفت حباب با استفاده از روش لول ست

در پژوهش حاضر برهمکنش و الحاق مایل جفت حباب تحت نیروی شناوری، بصورت عددی شبیه سازی شده است. معادلات حاکم بر مسئله شامل معادلات پیوستگی و مومنتوم می باشند که برای حل این معادلات، از روش حجم محدود و الگوریتم سیمپل استفاده شده است. برای مدلسازی مرز مشترک دوفاز نیز از روش تسخیر مرز لول ست استفاده شده است. مهم ترین ضعف روش لول ست عدم بقای جرم فاز گسسته به ویژه در مسائل با تغییرات شدید مرز مشترک می باشد که برای کنترل این خطای جرمی، از معادلات بازسازی لول ست به همراه یک حلقه کنترل هندسی بقای جرم که برای اولین بار برای روش لول ست در این پژوهش ارایه شده، استفاده گردیده است. با استفاده از حلقه کنترل هندسی جرم معرفی شده، مشکل خطای عددی کسر جرم روش لول ست برای مطالعه الحاق حباب ها که در آن تغییر شکل ها شدید می باشد، برطرف شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی عددی پژوهش حاضر با نتایج تجربی مشابه، همخوانی خوب بین آن ها را نشان می دهد. همچنین بررسی خطای کسر جرمی روش عددی ارایه شده برای شبیه سازی عددی الحاق مایل حباب ها نشان می دهد که حداکثر مقدار این خطا، کمتر از ۴% است. بنابراین روش لول ست به همراه حلقه کنترل جرم ارائه شده، به خوبی برای مدلسازی عددی برهمکنش و الحاق مایل حباب ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Oblique coalescence ، interaction of bubbles ، Level Set method ، geometrical mass control ، الحاق مایل ، برهم کنش حباب ها ، روش لول ست ، کنترل هندسی جرم