شبیه سازی عددی تشکیل قطره دریک میکروکانال، با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله، جریان دوفازی مخلوط نشدنی در یک میکروکانال دوبعدی تی-شکل معمولی و اصلاح شده بصورت عددی مطالعه شده است.برای این منظور، از روش شبکه بولتزمن بامدل شبه-پتانسیل استفاده شده است. دقت مدل مورد نظر توسط آزمایش لاپلاس، زاویه تماس قطره و فرآیند تشکیل قطره در یک میکروکانال تی شکل معمولی مورد امتحان قرار گرفته است. مقایسه بین نتایج مشخص می کند که نتایج حاضر توافق خوبی با نتایج عددی و آزمایشگاهی محققان پیشین دارد. در این تحقیق اثر تغییرات پارامترهای گوناگون از جمله عدد کاپیلاری، نسبت دبی، نسبت پهنای دو فاز و زاویه تماس بین قطره و سطح جامدروی پهنای قطره و فاصله مابین قطرات با جزئیات برای میکروکانال تی شکل معمولیبررسی شده است. همچنین، نتایج نشان می دهد که با انجام اصلاحی ساده روی یک میکروکانال تی شکل معمولی نشان داده می شود که تحت شرایط یکسان، میکروکانال تی شکل اصلاح شدهقطرات با اندازه های کوچکتر و با فاصله مابین قطرات کمتری را نسبت به میکروکانال تی شکل معمولی تولید می کند. از طرفی، این تحقیق مشخص می کند کهجریان های چندفازی در تجهیزات میکروکانال حتی به تغییرات کوچک در هندسه کانال به شدت حساس می باشند. همچنین، روش شبکه بولتزمن با مدل شبه پتانسیل در شبیه سازی تشکیل قطره در میکروکانل ها مناسب می باشد.