Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Seyed saeed Mortazavi
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) سیدسعید مرتضوی راوری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeedehsadat Hosseinipanah
سعیده سادات حسینی پناه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Three-Dimensional Numerical Analysis of the Deformation of Drops Suspended on an Inclined Surface at Finite Reynolds Numbers
The flow of three-dimensional drops suspended in an inclined channel is studied by numerical simulations at non-zero Reynolds numbers. The flow is driven by the acceleration due to gravity and there is no pressure gradient in the flow direction. The equilibrium position of a drop is studied as a function of the Reynolds number, the Bond number, the inclination angle and the viscosity ratio. More deformable drops reach a steady state equilibrium position that is farther away from the channel floor. The equilibrium position moves away from the channel floor as the Reynolds number is raised. The slip velocity increases as the Reynolds number is raised. The same trend is observed when the inclination angle with respect to horizontal direction increases. The equilibrium position moves toward the channel floor as the viscosity ratio is raised. Simulations of nine drops in a channel, show that is an inverse relationship between fluctuation energy and distribution of drops. The effect of the Reynolds number, the Bond number, the viscosity ratio and the inclination angle on the distribution of drops and the fluctuation energy across the channel are investigated. It is found that drops tend to stay away from the channel floor, when the inclination angle with respect to horizontal direction increases. Drops that are more deformable will further stay away from the channel floor. The fluctuation energy across the channel increases as the Bond number is raised. Simulations at large viscosity ratios show that drops behave like rigid particles. Keywords: Reynolds number, Bond number, Viscosity ratio, inclination angle, Equilibrium position, Fluctuation energy, Slip velocity, Density drop distribution
در این تحقیق جریان سه‌بعدی قطرات شکل‌پذیرمعلق روی سطح شیب‌دار به‌وسیله شبیه‌سازی عددی در اعداد رینولدز محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان تحت اثر شتاب ثقل قرار دارد و هیچ گرادیان فشاری در جهت جریان وجود ندارد. مکان تعادل قطره و سرعت لغزشی بین قطره و سیال خارجی به‌وسیله پارامترهای بی‌بعد نظیر عدد رینولدز، عدد باند، زاویه شیب سطح و نسبت چسبندگی مورد بررسی قرار داده شده است. مشاهده می‌شود با افزایش عدد باند، کشش سطحی کاهش پیدا می‌کند و قطرات با شکل‌پذیری بیشتر در مکان دورتری نسبت به دیواره به تعادل می‌رسند. با کاهش نسبت چسبندگی، فاصله تعادلی در عرض کانال از دیواره دور‌تر می‌شود. با افزایش زاویه سطح شیب‌دار، فاصله تعادلی در عرض کانال از دیواره فاصله بیش‌تری پیدا می‌کند. افزایش عدد رینولدز موجب دور شدن مکان تعادلی قطره از کف کانال وافزایش سرعت لغزشی مثبت می‌شود. در شبیه‌سازی با حضور 9 قطره در یک کانال، تاثیر عدد رینولدز، عدد باند ، زاویه شیب سطح و نسبت چسبندگی بر توزیع ذرات و انرژی اغتشاشی جریان در عرض کانال بررسی شده است. مشاهده می‌شود میان توزیع قطرات در عرض کانال و انرژی اغتشاشی سیال، رابطه معکوس و یا به عبارت دیگر خاصیت آینه‌ای برقرار است. با افزایش شیب سطح تمرکز قطرات در کف کانال کاهش یافته و انرژی اغتشاشی در کف افزایش پیدا می کند. با افزایش عدد باند و کاهش کشش سطحی، انرژی اغتشاشی افزایش می‌یابد. با افزایش نسبت چسبندگی رفتار قطرات، شبیه ذرات صلب می‌شود. کلمات کلیدی :عدد رینولدز،نسبت چسبندگی، عدد باند، زاویه سطح، مکان تعادل، سرعت لغزشی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی