اثر شدت چرخش گاز در شبیه‌سازی ایجاد پوشش سطحی برروی دیواره داخلی یک استوانه در فرآیندهای پاششی

Abstract

در این پژوهش اثر جریان فاز گاز خصوصاً شدت چرخش آن در ایجاد پوشش برروی دیواره داخلی استوانه، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. معادلات حاکم بر فاز گاز با استفاده از روش کنترل حجمی و با کمک الگوریتم سیمپل به همراه مدل سازی ریاضی جریان مغشوش، حل گردیده است. همچنین معادلات حاکم بر حرکت قطرات در سیستم لاگرانژین و در هر گام زمانی حل شده است. پس از تعیین محل، زاویه و سرعت برخورد قطره با سطح، دینامیک برخورد قطره، توسط شبیه سازی عددی سیالات با سطح آزاد، بررسی گردیده است. نتایج نشان‌دهنده اثر قابل توجه شدت چرخش گاز برروی محل، زاویه، سرعت برخورد قطرات با سطح و ضخامت بدون بعد فیلم ایجاد شده می‌باشد. در ادامه نمودارهای مربوط به پارامترهای مهم در تشکیل پوشش برروی سطح داخلی استوانه، رسم گردیده و تغییرات آنها مطالعه شده است. یکی از نتایج مهم به دست آمده، چگونگی تغییر دامنه و مقدار حداکثر توزیع پوشش ایجاد شده برروی سطح در اعداد چرخش گوناگون (4/1?8/0) می‌باشد. همچنین اثر شدت چرخش گاز در محل پوشش ایجاد شده برروی سطح مطالعه شده است. این نتایج نشان می‌دهد که با زیاد شدن عدد چرخش گاز، دامنه پوشش قطرات برروی سطح داخلی استوانه کاهش یافته و مقدار حداکثر ضخامت بدون بعد در واحد زمان افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش عدد چرخش گاز، نمودار توزیع پوشش ایجاد شده به نقطه شروع پاشش نزدیکتر می‌شود. در این مطالعه مشخص گردیده که رتبه ضخامت بدون بعد در واحد زمان، از درجه 01/0 می‌باشد.