بررسی عددی تاثیر تغییر کشش بین سطحی بر جدایش قطره در یک میکرو کانال Tشکل به روش کسر حجمی VOF و به کمک نرم افزار فلوینت

تولید، شکستن و انعقاد قطرات نتیجه یک بازی پیچیده میان نیروهای ویسکوز، موینگی، ماراگونی ، الکترواستاتیک و ون در والس در یک طیف گسترده ای از مقیاس های مکانی و زمانی است. چهار متغیر مستقل که میتوانند میدان جریان را تغییر دهند شامل: کشش سطحی، ویسکوزیته، سرعت جریان و هندسه هستند.هریک برای دستکاری جریان قطره میتواند مورد استفاده قرار گیرد. کشش سطحی را میتوان با اضافه کردن سورفکتانت به مایعاتیا کنترل درجه حرارت تغییر داد. ویسکوزیته نیز ممکن است با تغییر دما و یا اضافه کردن پلیمرهاتغییر داد. تنظیم سرعت جریان باعث تغییر در تاثیر تنش برشی بر روی قطرات است. کنترل قطرات میتواند به صورت کلی با تغییر سرعت جریان باشد یا به صورت محلی از طریق طراحی هندسی انجام شود. در این تحقیق برای شبیهسازی از چارچوب اولری اولری و مدل VOF استفاده شد؛ زیرا در این مدل دو فاز قابل تفکیک بوده و در یکدیگر نفوذ نمی کنند، و همچنین پروفیل سطح را به خوبی پیش بینی و شبیهسازی مینماید. نتایج نشان دادند که کاهش کشش بین سطحی دو فاز باعث افزایش سرعت تشکیل قطره و و کاهش زمان شکل گیری و شکست قطرات می شود نتایج بدست آمده تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی داشت که به نوعی بیانگر مناسب بودن مدل VOF و دقت کار انجام شده برای مسیله مورد نظر میباشد

کلیدواژه ها:

جریان دوفازی ، تولید قطره ، میکروکانال T- شکل ، شبیه سازی ، کشش بین سطحی