شبیه سازی اثرات الکترواستاتیک بر هیدرودینامیک قطره منفرد به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این پژوهش هیدرودینامیک پاشش الکتریکی )الکترواسپری( در پتانسیل های الکتریکی مختلف با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. مایع مورد استفاده در این شبیه سازی اتیلن گلایکول می باشد که دارای ویسکوزیته و ضریبنفوذپذیری الکتریکی مناسبی برای فرآیند پاشش الکتریکی می باشد. همچنین از هوا به عنوان فاز گاز استفاده شده است. برای این جریان دوفازی از مدل حجم سیال برای حل معادله مومنتوم استفاده شد. این مدل برای دو یا بیش از دو سیال مخلوط نشدنی طراحی شده است که وضعیت سطح مشترک بین فازها دارای اهمیت می باشد و برای هر فاز دیگری که به مدل اضافه می شود یک متغییر تعیین می شود. در اینمدل کسر حجمی هر یک از سیالات در هر سلول محاسباتی ردیابی می شود. نتایج شبیه سازی با نتایج تحقیقات آزمایشگاهی که با مایعاتمختلف انجام شده است مطابقت دارد و نشان داد که با افزایش میزان پتانسیل الکتریکی اعمال شده، از قطر قطرات و زمان تشکیل آنها کاسته می شود. دلیل این پدیده افزوده شدن نیروی الکترواستاتیک در جهت حرکت مایع است که باعث کشیده شدن مایع می شود و در نتیجه مایع کمتری از نازل جدا شده و قطرات کوچک تری تشکیل می شود

کلیدواژه ها:

الکترواسپری ، هیدرودینامیک ، قطره ، اتیلن گلایکول