مدل سازی عددی رفتار قطره در مجاورت سطح تحت تاثیر میدان الکتریکی

در این پژوهش، رفتار الکتروهیدرودینامیکی قطره در مجاورت سطح جامد )دیوار( به صورت کاملا سه بعدی و به روش پیشروی جبهه/حجم محدود، شبیه سازی شده است. میدان الکتریکی با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی ثابت به ناحیهی حل مدل شده است. نیروی حاصل از این میدان مانند نیروی کشش سطحی به صورت نیروی حجمی به معادلات نویر-استوکس اضافه شده است. این نیرو باعث تغییر شکل قطره به دو صورت آبلیت و پرولیت میشود. همچنین سببایجاد جریانهای القایی در داخل و خارج قطره میشود. نوع این جریانها به خصوصیات الکتریکی )هدایت پذیری و نفوذپذیری الکتریکی( قطره و سیال اطراف آن بستگی دارد. در ابتدا با مقایسهی تغییر شکل یک قطرهی تنها در میدان الکتریکی با نتایج حاصل از یک پژوهش تجربی، صحت روش عددی مورد استفاده بررسی و سپس رفتار قطرات آبلیت و هردو نوع قطرهی پرولیت در مجاورت سطح مطالعه شده اند. قطرت آبلیت و پرولیت نوع اول جذب سطح شده و در نهایت روی آن مینشینند. ولی قطرات پرولیت نوع دوم، بسته به خصوصیات الکتریکی آنها به سطح جذب و یا از آن دفع میشوند.

کلیدواژه ها:

روش پیشروی جبهه ، تغییر شکل آبلیت ، پرولیت ، هدایت پذیری ، نفوذپذیری الکتریکی ، قطرره در مجاورت سطح ، عدد مویینگی الکتریکی