مطالعه تغییر شکل قطره در جریان بین دوصفحه موازی متحرک

Abstract

روش المان‌محدود تعمیم‌یافته یکی از روش‌های نوین در حیطه شبیه‌سازی فرآیندهای دارای ناپیوستگی در خواص است که با اصلاح تابع تقریب و کاهش معنادار محاسبات نسبت به سایر روش‌های مرسوم، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، این روش در حیطه مکانیک سیالات بسیار نوپا است. لذا در این پژوهش با استفاده از روش المان‌‌محدود تعمیم‌یافته به عنوان یک ابزار، به بررسی رفتار یک قطره و عوامل تاثیرگذار بر آن در سامانه‌های نیوتنی-نیوتنی و غیرنیوتنی-نیوتنی اقدام گردید. نتایج به‌دست آمده در این پژوهش و انطباق بسیار خوب آن با نتایج سایر محققان، حاکی از قابلیت استفاده از این روش به عنوان روشی بهینه در حل عددی مسائل مربوط به سیالات است. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود تعمیم‌ یافته، امکان مطالعه رفتار قطره برای حالاتی که تفاوت زیادی میان مشخصات فیزیکی و رئولوژیکی سازنده‌ها از قبیل نسبت ویسکوزیته و کشش بین‌سطحی وجود داشت، فراهم گردید. نتایج به‌دست آمده در این پژوهش نشان داد که رابطه معکوس میان اندازه نهایی قطره با نسبت ویسکوزیته سازنده‌ها ، با ثابت نگاه داشتن پارامترهای رئولوژیکی، وجود دارد. همچنین، مشاهده گردید با افزایش اندازه قطره و اثر دیواره‌ها، میزان تغییرفرم قطره در تمامی نسبتهای ویسکوزیته افزایش می یابد.