1404/02/01
محسن گودرزی

محسن گودرزی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 36239718300
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی عددی تغییر شکل یک قطره درون لایه مرزی و بررسی نسبت ویسکوزیته آن
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
لایه مرزی، اندرکنش قطره
سال 1397
پژوهشگران سوزان پیری(دانشجو)، امیره نوربخش(استاد راهنما)، محسن گودرزی(استاد مشاور)

چکیده

کار حاضر به بررسی تغییر شکل قطره درون لایه مرزی خواهد پرداخت اما در ابتدا اعتبار سنجی با مقایسه روش حجم سیال (روش موجود در کار حاضر) و روش تعقیب جبهه با بررسی حباب داخل لایه مرزی در حالت دو بعدی صورت گرفته است در ادامه به تغییر پارامتهای مختلف قطره درون لایه مرزی در حالت سه بعدی به کمک روش حجم سیال پرداخته شده است. ابتدا به بررسی شبکه بندی خواهیم پرداخت، از آنجا که طبق معادلات لایه مرزی تغییرات در جهت ارتفاع از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد بود، بنابراین بایستی شبکه بندی به نحوی باشد که تراکم گره ها در جهت ارتفاع بیشتر باشد. تغییرات دامنه با و بدون حضور قطره انجام گرفته است در حالت بدون حضور قطره معادلات پیوستگی و مومنتم برای حالت تک فاز حل خواهند شد و باحضور قطره این معادلات برای حالت دوفازی بررسی خواهند شد. تغییر پارامتهای مختلف در حالتی که قطره حضور دارد نیز به صورت زیر بوده است: تغییر ویسکوزیته سیال فاز پیوسته وقطره به صورت تغییر جنس قطره از آب به روغن و گلیسیرین و جیوه وبنزن بوده است. در بررسی لایه مرزی ضریب اصطکاک سطح درون لایه و سرعت از اهمیت بالایی برخوردار است که در تمامی این حالات با تغییرات این قطرات و تغییر ویسکوزیته و چگالی به تغییرات ایجاد شده در سرعت و ضریب اصطکاک سطح در دامنه پرداخته شده است. در حالت بدون قطره با دور شدن از سطح با افزایش سرعت و کاهش ضریب اصطکاک سطح مواجه خواهیم بود و در حالتی که قطره حضور دارد سرعت منفی خواهد شد و سپس رفته رفته افزایش می یابد و ضریب اصطکاک سطح نیز حالت کمینه وبیشینه خواهد یافت. پارامتر بعدی افزایش قطر قطره خواهد بود که باعث افزایش تنش درون لایه مرزی خواهد شد همچنین با افزایش عدد رینولدز شاهد کاهش ضریب اصطکاک سطح خواهیم بود. تغییرات عدد کاپیلاری و عدد وبر نیز بررسی شده اند که با افزایش عدد رینولدز شاهد افزایش این ضرایب خواهیم بود. عدد بوند نیز با مقایسه کشش سطحی بین دوفاز با نمایش تغییر شکل بین آب و جیوه بررسی شده است که قطره با کشش سطحی بیشتر، تغییر شکل کمتری داشته است. در نهایت تغییر جنس قطره با افزودن نانو سیال چهاردرصد آلومینیوم اکسید نیز بررسی شده که باعث افزایش ضریب اصطکاک سطح و همین طور منفی شدن سرعت سیال فاز پیوسته شده است.