بازگشت به جستجو

شبیه سازی ضربه قطرات بر روی دیوارهای متحرک آبگریز

عنوان	شبیه سازی ضربه قطرات بر روی دیوارهای متحرک آبگریز
نویسنده	حیدریفتاسمی، حسین
تاریخ انتشار:	2017-08
موضوع	مهندسی مکانیک
نوع	سند
زبان	انگلیسی
دیجیتال	بله
نسخه خطی	خیر
کتابخانه:	دانشگاه اوزیغین
شماره ثبت	4ee2c448-fe8c-4318-a094-5ff1fa37edaa
محل کتابخانه	گروه مهندسی مکانیک
تاریخ	2017-08
متن نمونه	شبیه‌سازی عددی برخورد قطره آب بر روی سطوح آبگریز (موم، تفلون) با استفاده از مدل چند فازی اویلر انجام شده است. مدل حجم سیال (VOF) برای ثبت تغییر شکل رابط قطره آب استفاده می شود. اهمیت زاویه تماس و مدل‌سازی جریان ویسکوز به ترتیب با استفاده از رویکردهای زاویه تماس استاتیک (SCA) / زاویه تماس پویا (DCA) و رژیم‌های جریان آرام / آشفته نشان داده می‌شوند. شبیه سازی دو بعدی و سه بعدی انجام شده است. اعتبار سنجی طرح عددی با مقایسه نتایج شبیه‌سازی ضربه به دیوارهای ساکن با نتایج حاصل از آزمایش‌های R. Rioboo، M. Marengo و C. Tropea، Experiments in Fluids، 33، 112 (2002) با موفقیت انجام شد. جریان داخلی مایع در طول فرآیند ضربه به دیوار استاتیک، به ویژه برای مورد بازگشت جزئی، تجزیه و تحلیل می‌شود. مشاهده می شود که ساختارهای جریان در قطره کنار خط تماس می توانند از بازگشت کامل جلوگیری کنند. برای مورد دیوار متحرک، پدیده‌های بازگشت جزئی، رسوب و رسوب تقسیم مشاهده می‌شوند که توسط مطالعه تجربی R.H. Chen، H. W. Wang، Experiments in Fluids، 39، 754 (2005) مستند شده است. همانطور که انتظار می رود، در اعداد ما مماس بالا، حرکت مماسی دیوار قطره را در جهت حرکت کشیده و باعث شکاف می شود. در مورد رسوب شکافته، نقش حباب حباب در گسیختگی و شکافتن ذکر شد. پروفیل های انرژی در زمان برای هر مورد ترسیم می شود تا بینشی در مورد دینامیک ضربه برای دیوارهای متحرک یا ثابت ارائه شود. جالب توجه است که اتلاف ویسکوز قبل از ضربه شروع به افزایش اندکی می کند و افزایش ناگهانی در هنگام ضربه در فاز سینماتیک را نشان می دهد. به طور کلی، انرژی جنبشی ابتدا در اثر اتلاف و بزرگ شدن سطح کاهش می یابد و در مراحل بعدی در اثر حرکت سطح و جمع شدن قطرات افزایش می یابد. در مقابل شهودی، با افزایش مماس ما، اتلاف ویسکوز به مقدار بالاتری می‌رسد و حداقل پروفیل انرژی جنبشی را به زمان بدون بعد قبلی اما با مقدار بالاتر تغییر می‌دهد. مشخص شد که زمان بدون بعد که در آن حداکثر گسترش قطره اتفاق می‌افتد کمتر تحت تأثیر عدد ما مماسی قرار می‌گیرد. Damlacık yüzeyindeki deformasyonlar için VOF modeli kullanılmıştır. تم ها آچیسینین اونمی و ویسکوز آکیش مدللمری آیری آیری استاتیک تماس آچیسی (SCA) / Dimamik temas açısı (DCA) yaklaşımları ve laminar/türbülanslı akış rejimlerinde incelenmiştir. Simülasyonlar 2 ve 3 boyutlu olmak üzere gerçekleştirilmiş olup kullanılan numerik yöntemlerin doğruluğu simülasyon sonuçları R. Rioboo, M. Marengo & C. Tropea, Experiments in Fluids, 33, 112(2002) tarafından yapılan statik duvarlara çarpan damlacık deneyi sonuçlarıyla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Statik duvara çarpma sırasında sıvı içerisinde gerçekleşen iç akış özellikle kısmı geri tepme durumları için analiz edilmiştir. آنالیز سونوکوندا، داملاچیک ایچریسیندکی تماس آچیسیندا یاکین آکیش یاپیلاری بودون هالینده گری تپمی انگلمکتیدیر. Hareketli duvar durumu içinse; kısmi geri tepme, dağılma, parçalanma gibi oluşumlar R. H. Chen, H.W.Wang, Experiments in Fluids, 39, 754(2005) çalışmasında deneysel olarak gözlenmiştir. Beklenildiği üzere, yüksek Yatay می گوییم ılarında duvarın yatay hareketliliği damlacığın hareket doğrultusunda dağılmasına ve parçalanmasına sebebiyet vermektedir. داغیلما دوروموندا هاوا کبارجیگی وارلیغینین داغیلما، سوروکلنمه و آیریلما اتکیلریندن باحسدیلمیشتیر. هر بیر دوروم ایچین زامانا باغلی انرژی داغیلیملارینین گرافیک اولارک چیکارتیلماسی هم دورگون همده هارکتلی دووارلاردا چهارپما دینامیغی هاکیندا گوروش ساغلامیشتر. ایلگینچ بیچیمده، ویسکوز داغیلما چهارپمانین همن اونجسینده چوک آزدا اولسا آرتمایا باسلامکتادیر و چهارپما آنیندا کینماتیک صفهایا گچینچه آنی بیر آرتیش گورولمکتیدیر. Genel olarak, kinetik enerji öncelikle dağılma ve yüzey genişlemesinden dolayı azalmakta, sonrasında ise yüzey hareketliliği ve damlacık geri çekilmesinden dolayı artmaktadır. یاتای ما سایسی بیکلنمین بیر شکلیلده آرتمیش، ویسکوز داغیلما داها یوکسک دگرلره چیکمیش و بویوتسوز زمان بیرینده حداقل کینتیک انرژی داغیلیمینی داها یوکسک دغرلرله داها وظیفه صفهالارا تاش. En çok damlacık dağılmasının yaşandığı boyutsuz zamanda damlacığın yatay می گوییم çok az etkilendiği bulunmuştur.

مشاهده در منبع دانشگاه اوزیغین دانشگاه اوزیغین - موتور جستجوی آثار تاریخی، آرشیوها و نشریات

دانشگاه اوزیغین

شبیه سازی ضربه قطرات بر روی دیوارهای متحرک آبگریز

نویسنده حیدریفتاسمی، حسین

تاریخ انتشار 2017-08

موضوع مهندسی مکانیک

نوع سند

زبان انگلیسی

دیجیتال بله

نسخه خطی خیر

کتابخانه دانشگاه اوزیغین

شماره ثبت 4ee2c448-fe8c-4318-a094-5ff1fa37edaa

محل کتابخانه گروه مهندسی مکانیک

تاریخ 2017-08

متن نمونه شبیه‌سازی عددی برخورد قطره آب بر روی سطوح آبگریز (موم، تفلون) با استفاده از مدل چند فازی اویلر انجام شده است. مدل حجم سیال (VOF) برای ثبت تغییر شکل رابط قطره آب استفاده می شود. اهمیت زاویه تماس و مدل‌سازی جریان ویسکوز به ترتیب با استفاده از رویکردهای زاویه تماس استاتیک (SCA) / زاویه تماس پویا (DCA) و رژیم‌های جریان آرام / آشفته نشان داده می‌شوند. شبیه سازی دو بعدی و سه بعدی انجام شده است. اعتبار سنجی طرح عددی با مقایسه نتایج شبیه‌سازی ضربه به دیوارهای ساکن با نتایج حاصل از آزمایش‌های R. Rioboo، M. Marengo و C. Tropea، Experiments in Fluids، 33، 112 (2002) با موفقیت انجام شد. جریان داخلی مایع در طول فرآیند ضربه به دیوار استاتیک، به ویژه برای مورد بازگشت جزئی، تجزیه و تحلیل می‌شود. مشاهده می شود که ساختارهای جریان در قطره کنار خط تماس می توانند از بازگشت کامل جلوگیری کنند. برای مورد دیوار متحرک، پدیده‌های بازگشت جزئی، رسوب و رسوب تقسیم مشاهده می‌شوند که توسط مطالعه تجربی R.H. Chen، H. W. Wang، Experiments in Fluids، 39، 754 (2005) مستند شده است. همانطور که انتظار می رود، در اعداد ما مماس بالا، حرکت مماسی دیوار قطره را در جهت حرکت کشیده و باعث شکاف می شود. در مورد رسوب شکافته، نقش حباب حباب در گسیختگی و شکافتن ذکر شد. پروفیل های انرژی در زمان برای هر مورد ترسیم می شود تا بینشی در مورد دینامیک ضربه برای دیوارهای متحرک یا ثابت ارائه شود. جالب توجه است که اتلاف ویسکوز قبل از ضربه شروع به افزایش اندکی می کند و افزایش ناگهانی در هنگام ضربه در فاز سینماتیک را نشان می دهد. به طور کلی، انرژی جنبشی ابتدا در اثر اتلاف و بزرگ شدن سطح کاهش می یابد و در مراحل بعدی در اثر حرکت سطح و جمع شدن قطرات افزایش می یابد. در مقابل شهودی، با افزایش مماس ما، اتلاف ویسکوز به مقدار بالاتری می‌رسد و حداقل پروفیل انرژی جنبشی را به زمان بدون بعد قبلی اما با مقدار بالاتر تغییر می‌دهد. مشخص شد که زمان بدون بعد که در آن حداکثر گسترش قطره اتفاق می‌افتد کمتر تحت تأثیر عدد ما مماسی قرار می‌گیرد. Damlacık yüzeyindeki deformasyonlar için VOF modeli kullanılmıştır. تم ها آچیسینین اونمی و ویسکوز آکیش مدللمری آیری آیری استاتیک تماس آچیسی (SCA) / Dimamik temas açısı (DCA) yaklaşımları ve laminar/türbülanslı akış rejimlerinde incelenmiştir. Simülasyonlar 2 ve 3 boyutlu olmak üzere gerçekleştirilmiş olup kullanılan numerik yöntemlerin doğruluğu simülasyon sonuçları R. Rioboo, M. Marengo & C. Tropea, Experiments in Fluids, 33, 112(2002) tarafından yapılan statik duvarlara çarpan damlacık deneyi sonuçlarıyla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Statik duvara çarpma sırasında sıvı içerisinde gerçekleşen iç akış özellikle kısmı geri tepme durumları için analiz edilmiştir. آنالیز سونوکوندا، داملاچیک ایچریسیندکی تماس آچیسیندا یاکین آکیش یاپیلاری بودون هالینده گری تپمی انگلمکتیدیر. Hareketli duvar durumu içinse; kısmi geri tepme, dağılma, parçalanma gibi oluşumlar R. H. Chen, H.W.Wang, Experiments in Fluids, 39, 754(2005) çalışmasında deneysel olarak gözlenmiştir. Beklenildiği üzere, yüksek Yatay می گوییم ılarında duvarın yatay hareketliliği damlacığın hareket doğrultusunda dağılmasına ve parçalanmasına sebebiyet vermektedir. داغیلما دوروموندا هاوا کبارجیگی وارلیغینین داغیلما، سوروکلنمه و آیریلما اتکیلریندن باحسدیلمیشتیر. هر بیر دوروم ایچین زامانا باغلی انرژی داغیلیملارینین گرافیک اولارک چیکارتیلماسی هم دورگون همده هارکتلی دووارلاردا چهارپما دینامیغی هاکیندا گوروش ساغلامیشتر. ایلگینچ بیچیمده، ویسکوز داغیلما چهارپمانین همن اونجسینده چوک آزدا اولسا آرتمایا باسلامکتادیر و چهارپما آنیندا کینماتیک صفهایا گچینچه آنی بیر آرتیش گورولمکتیدیر. Genel olarak, kinetik enerji öncelikle dağılma ve yüzey genişlemesinden dolayı azalmakta, sonrasında ise yüzey hareketliliği ve damlacık geri çekilmesinden dolayı artmaktadır. یاتای ما سایسی بیکلنمین بیر شکلیلده آرتمیش، ویسکوز داغیلما داها یوکسک دگرلره چیکمیش و بویوتسوز زمان بیرینده حداقل کینتیک انرژی داغیلیمینی داها یوکسک دغرلرله داها وظیفه صفهالارا تاش. En çok damlacık dağılmasının yaşandığı boyutsuz zamanda damlacığın yatay می گوییم çok az etkilendiği bulunmuştur.