شبیه سازی عددی انعقاد دو حباب و بررسی عوامل موثر بر تعامل حباب ها

جریان های دو فازی در بسیاری از مسایل مهندسی مشاهده شده است.نمونه ای از این جریان ها به شکل حضور سیال گازی به صورت ذرات حباب در یک سیال پیوسته است که کاربرد بسیاری در صنعت دارد.در این تحقیق تعامل و انعقاد دو حباب گازی بصورت دو بعدی و سه بعدی مورد بررسی قرار گرفتیه است.برای مدل سازی خیزش انعقاد حباب ها از نرم افزار منبع باز اپن فوم و نیز از روش VOF استفاده شده است. ابتدا تاثیر پارامترهای فیزیکی و اعداد بی بعد موثر بر تعامل حباب ها مورد بررسی قرار گرفته و مشخص شد که با افزایش ویسکوزیته مایع، حباب ها تغییر شکل کمتری داده وانعقاد حباب ها زودتر اتفاق می افتد. با بررسی اثر کشش سطحی متوجه شدیم که با افزایش کشش سطحی، حباب ها آهسته تر در مایع بالا آمده ودیرتر منعقد می گردند. سپس تاثیر اندازه ی حباب ها با شبیه سازی کیس هایی با قطرهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و مشاهده شد که با افزایش قطر حباب، تغییر شکل آن افزایش یافته و در قطرهای بزرگ انعقاد رخ نخواهد داد. در پایان نیز اثرات دیواره بر انعقاد حباب ها مورد بحث قرار گرفته و نشان داده شده که با افزایش نسبت عرض کانال به قطر حباب، سرعت خیزش حباب ها افزایش یافته و انعقاد زودتر اتفاق می افتد در تمامی شبیه سازی ها از انتقال حرارت وانتقال جرم صرف نظر شده و پارامترهای فیزیکی نیز در حین شبیه سازی ثابت فرض شده اند. لازم به ذکر است که نتایج به دست آمده از حل عددی با تحقیقات تجربی مقایسه شده و کیفیت دقت مدلسازی ارزیابی شده است.

کلیدواژه ها:

جریان دوفازی ، اپن فوم ، انعقاد حباب ، روش VOF ، تعامل حباب