اثر پارامترهای بی بعد در چرخش داخلی قطره دو بعدی در جریان دو فازی

این مقاله نتایج شبیه سازی چگونگی جریان در داخل و خارج قطره ای که توسط جریان سیال اطراف به در حرکت آمده است را ارائه می کند. به علت تغییر شکل و محل قطره، کلیۀ محاسبات یک جریان دوفازی در محدودۀ عدد ماخ پایین به صورت دقیق نسبت به زمان1 محاسبه می شود. میدان جریان داخل و خارج قطره در دو حالت بررسی شده است. اول قطره ای که به علت حرکت سیال اطراف به حرکت در می آید، و به آن قطرۀ همراه جریان می گویند. دوم قطره ای که به علت نیرویی مانند ثقل در سیال ساکن در حال حرکت بوده و در واقع در مقابل جریان مقاومت می کند، و به آن قطرۀ مقابل جریان می گویند. در این مقاله نشان داده شده است که عامل اصلی چرخش در داخل قطره وجود تنش برشی، که خود ناشی از اختلاف سرعت قطره با جریان اطراف است، خواهد بود. در قطرۀ مقابل جریان که نیروی برشی مداوم بر روی سطح قطره اعمال می شود.، گردابۀ کاملاً بزرگی ایجاد خواهد شد به طوری که میدان جریان گاز اطراف را نیز متاثر کرده و نقطۀ جدایش کاملاً به تعویق می افتد. لیکن در قطرۀ همراه جریان ابتدا به علت وجود تنش برشی چرخش ایجاد شده و سپس از بین می رود. عوامل موثر در میرایی چرخش نیری لزجت و تغییر شکل هستند. با کم شدن عدد رینولدز گاز و مایع نیروی لزجت زیاد شده و چرخش با سرعت بیشتری میرا خواهد شد. از طرف دیگر با افزایش عدد وبر تغییر شکل افزایش یافته و چرخش داخل قطره را از بین می برد. واژگان کلیدی: حل عددی، جریان دوفازی، حرکت قطره، چرخش داخلی قطره