Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Ebrahim Shirani
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) ابراهیم شیرانی چهارسوقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Ghadiri
فاطمه قدیری مدرس

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384

TITLE

Numerical Simulation of the Droplet Breakup with Emphasize on the Effect of Surface Tension
In this thesis, the problem of droplet breakup at low Reynolds number flow regime and the other one with a high Reynolds number of the numerical simulation methods, have been investigated. In the first group of cases, the slippage of droplet on the slope, drop in tension between flat and groove and affects between two flat plates were considered. The second group of cases studied include: drop deformation in uniform flow field with assuming laminar flow and study of the effect of the dimensionless Weber number, Reynolds number, viscosity ratio and density ratio on the rate of strain, displacement, acceleration and change of drag and second drop deformation in uniform flow field with assuming turbulent flow and compared with laminar flow in the values of the break time, elongation at break time and the critical Weber number. in the study of the slippage of the droplet, the effect of slope angle, contact angle, surface roughness and surface tension coefficient on the surface wetted area, droplet elongation and slip velocity has been studied. The results were compared with experimental results and good agreement between experimental and numerical results of the study in this thesis there. The study of droplet confined between flat surface and groove under tension and the droplet confined between two flat surfaces, the same model of offset the impact of mobile phones with touch screen and touch shear are the two-dimensional simulations and VOF method of detection methods have been performed. Geometric parameters, surface conditions and functional parameters were examined and in each case the transfer rate drop, drop shape and decay time is calculated and presented. Then drop in a uniform flow is studied. This study investigated parameters retraction of the droplet, the droplet velocity, droplet drag coefficient is the change in position of the center of gravity. Weber of dimensionless numbers, Reynolds number, viscosity ratio and density ratio is. Laminar and turbulent flow regimes, are considered separately. A new model for the surface tension term in the Reynolds averaged equations was presented and the applied in numerical code OpenFOAM as a new and separate solver for simulation of turbulent flows. results show that modeling of surface tension term in RANS equations is in accurate orientation and compared with experimental results in three stages. Key Words: Breakup, VOF, Drag Coefficient, Droplet deformation
در این پایان نامه مسئله فروپاشی قطره در دو رژیم جریان یکی با عدد رینولدز پایین و دیگری با عدد رینولدز بالا از روش شبیه سازی عددی مسئله، بررسی شده است. در گروه اول موارد مورد بررسی عبارتند از: قطره در حال سرش بر روی سطح شیبدار، قطره در حال کشش بین صفحه تخت و حفره و قطره تحت برش درگیر بین دو صفحه تخت. در گروه دوم موارد مورد بررسی عبارتند از: تغییر شکل قطره در جریان یکنواخت و فرض جریان آرام و بررسی اثر اعداد بدون بعد وبر، رینولدز، نسبت لزجت و نسبت چگالی بر میزان کشیدگی، جابجایی، شتاب و تغییرات نیروی درگ و تغییر شکل قطره در جریان یکنواخت و فرض جریان متلاطم و مقایسه با جریان آرام در مقادیر زمان فروپاشی، میزان کشیدگی در زمان فروپاشی و عدد وبر بحرانی. در مطالعة قطره در حال سرش اثر زاویه سطح شیبدار، زاویه تماس، زبری سطح و ضریب کشش سطحی بر میزان کشیدگی قطره، میزان سطح تر شده و سرعت سرش قطره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج با نتایج مطالعات تجربی مقایسه شده و تطابق مناسبی میان نتایج تجربی و نتایج حاصل از مطالعه عددی در این پایان نامه وجود دارد. در مطالعة قطره محصور بین سطح تخت و یک حفره تحت کشش و قطره در حال برش محصور بین دو سطح تخت، که مدل سازی هائی از چاپ افست و موبایل با صفحه تماسی ضربه ای و تماس برشی هستند، شبیه سازی به صورت دوبعدی و روش ردیابی سطح روش واف انجام شده است. پارامترهای هندسی، شرائط سطح و پارامترهای عملکردی مورد مطالعه قرار گرفته و در هر مورد میزان انتقال قطره، شکل قطره و زمان فروپاشی قطره محاسبه و ارائه شده است. در ادامه یک قطره واقع در جریان یکنواخت مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه پارامترهای مورد بررسی میزان کشیدگی قطره، سرعت قطره، تغییر موقعیت مرکز ثقل و ضریب درگ قطره می باشد. اعداد بدون بعد مورد بررسی وبر، رینولدز، نسبت لزجت و نسبت چگالی می باشد. رژیم های جریان آرام و متلاطم به صورت مجزا مورد توجه بوده است. مدل جدیدی برای عبارت کشش سطحی در معادلات متوسط گیری شده رینولدز پیش بینی شده و در کد عددی OpenFOAM به عنوان یک تحلیلگر جدید و مجزا برای شبیه سازی جریان های متلاطم دارای سطح مشترک اضافه شده است. نتایج حاکی از صحت جهت گیری صورت گرفته در این پایان نامه نسبت به مدل سازی نیروی کشش در معادله مومنتوم می باشد و در سه مرحله با نتایج تجربی مقایسه شده است. لغات کلیدی:فروپاشی، مدل واف، ضریب درگ، تغییر شکل قطره

ارتقاء امنیت وب با وف بومی