بررسی تجربی، عددی و تحلیلی برخورد قطرات بر فیبرهای موازی

در این مطالعه ابتدا استاتیک قطرات و دینامیک برخورد قطرات سیال به فیبرهای موازی بررسی شده است. نتایج تجربی در حالت استاتیک نشان می دهند بیشترین حجم قطره ای که به فیبر متصل می ماند حدود ۱.۸۵ تا ۱.۹برابر بیشینه حجم متصل به تک فیبر مشابه است. دینامیک برخورد قطرات با تغییر شعاع قطره برخوردکننده، شعاع فیبر و فاصله بین فیبرها مورد مطالعه قرار گرفته است. سرعت حد جذب قطره توسط فیبرها هم به صورت تجربی و هم به کمک مدل سازی عددی به روش حجم سیال به دست آمده است. نتایج مشاهدات تجربی و شبیه سازی عددی نشان می دهند که با افزایش شعاع قطره برخوردکننده و کاهش شعاع فیبر، سرعت حد جذب قطره کاهش می یابد. بیشینه سرعت جذب قطره در محدوده ۱.۵ تا ۱.۸برابر سرعت حد جذب تک فیبر است که در محدود فاصله محور فیبرها برابر ۰.۳۵ تا ۰.۵برابر قطر قطره برخوردکننده اتفاق می افتد. حل تحلیلی نیز مبتنی بر قضیه کار و انرژی برای سرعت حد جذب قطرات بر فیبرهای موازی ارایه شده است که دقت نسبتا مناسبی در مقایسه با نتایج تجربی و عددی دارد.

کلیدواژه ها:

Droplet impact ، Parallel fibers ، Fibrous filters ، Liquid aerosol ، Iso-advector scheme ، برخورد قطرات ، فیبرهای موازی ، فیلتر فیبری ، کلویید مایع در گاز ، روش ایزوادوکتور