اثر میدان مغناطیسی بر رفتار حباب در جریان دوفازی با استفاده از روش Level Set

Abstract

در مقاله حاضر، رفتار یک حباب در سیال لزج دی الکتریک تحت اثر میدان مغناطیسی یکنواخت در جریان دوفازی با استفاده از روش Level Set به صورت دوبعدی مدل سازی شده است. جریان دوفازی حبابی آرام و همگن فرض شده و تغییرشکل حباب بر اثر نیروی غوطه وری و نیز نیروی مغناطیسی ناشی از میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مساله یک کد کامپیوتری نوشته شده که شامل بخش های حل میدان جریان، مرز مشترک دوفاز و میدان مغناطیسی می باشد. در این تحقیق، شبیه سازی عددی میدان جریان دوفازی و حل میدان سرعت از طریق روش حجم محدود و با استفاده از الگوریتم SIMPLEصورت گرفته است. استفاده از این الگوریتم امکان محاسبه پارامتر مهم فشار را میسر می سازد که در تحقیقات قبلی به دلیل پیچیدگی جریان دوفازی حذف شده است. برای حل معادله ی میدان مغناطیسی نیز از روش تفاضل محدود استفاده شده است. تعقیب سطح مشترک بین دو فاز در هر لحظه نیز با استفاده از الگوریتم Level Set صورت می گیرد. نتایج تحقیق حاضر با داده های تجربی و نتایج عددی محققین قبلی توافق خوبی دارد. نتایج نشان می دهد که میدان مغناطیسی می تواند شکل، اندازه، سرعت و محل تشکیل حباب را تحت تاثیر قرار داده و کنترل کند.