مطالعه عددی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی بر اندرکنش حبابها در ستون مایع لزج

مواجهه جفت حباب ها در جریان های دوفازی به وفور مشاهده میشود که این مواجهه میتواند منجر به الحاق آنها شود. الحاق حبابها یکی از پدیدههای فیزیکی مهمی است که در ستونهای مایع رخ می دهد. توسعه دانش مربوط به الحاق دو حباب، به توصیف بهتر و درک دقیقتر جریانهای دوفازی حبابی کمک میکند. اثر میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی، تاکنون بر اندرکنش و الحاق حبابهای سیالات دی الکتریک مورد مطالعه قرار نگرفته است. از این رو در پژوهش حاضر، اثر میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت بر اندرکنش و الحاق حبابهایی که در مایع ساکن صعود میکنند، مورد مطالعه قرار گرفته است. حبابها در حالت اولیه کروی فرض شده و هر دو فاز مایع و گاز در ابتدا ساکن فرض شده اند. همچنین هر دوفاز تراکم ناپذیر و دی الکتریک فرض شده و میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده نیز یکنواخت میباشد. شبیه سازی عددی میدان جریان دوفازی و حل میدان سرعت از طریق روش حجم محدود صورت گرفته و گسسته سازی معادله مغناطیسی نیز با روش تفاضل محدود انجام شده است. برای مدلسازی مرز مشترک دوفاز نیز از الگوریتم لول ست استفاده شده است. نتایج عددی پژوهش حاضر با داده های تجربی و عددی محققین قبلی، توافق خوبی دارد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که میدان مغناطیسی یکنواخت اعمال شده، شکل و دینامیک حبابها و نیز اندرکنش و الحاق آنها را تحت تاثیر قرار میدهد؛ بطوریکه میدان مغناطیسی اعمال شده سبب تسریع در الحاق عمودی حبابها میشود. از این رو، میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت می تواند برای کنترل الحاق حبابها مورد استفاده قرار گیرد.