شبیه سازی عددی دینامیک قطره تحت اثر میدان الکتریکی یکنواخت

مسئله تغییر شکل قطره ی شناور در میدان الکتریکی، پدیده ایست که تاکنون به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و کاربرد های تکنولوژیکی متعددی دارد. در این مطالعه رفتار دینامیکی قطره ی شناور در سیال مخلوط نشدنی دیگر، تحت اثر میدان الکتریکی توسط رویکرد عددی مورد بررسی قرار می گیرد و مدل عددی استفاده شده با نتایج تحلیلی، عددی و آزمایشگاهی مقالات اعتبار سنجی می شود. همچنین در این پژوهش برای دنبال کردن سطح مشترک بین دو سیال، از روش لول ست همراه با روش سیال مجازی استفاده می شود. پاسخ سیستم به تغییرات پیوسته میدان الکتریکی با تغییرات پارامتر های مختلف مسئله شبیه سازی می شود. در اینجا دو فیزیک اساسی مورد مطالعه قرار می گیرد: یکی از آن ها سیستم سیالات کاملا عایق و دیگری سیستم سیالاتی است که اجزاء آن دارای رسانایی ناچیز هستند؛ که در مورد دوم، رسانایی اندک سیالات باعث تشکیل لایه نازکی از بارهای الکتریکی در نزدیکی سطح مشترک می شود. در این پایان نامه مدل استاتیکی این بارها در نظر گرفته می شود و رفتار دینامیکی این بارهای آزاد که شامل جابه جایی این بارها در اثر به وجود آمدن جریان های چرخشی هیدرودینامیکی است، بررسی نمی شود. در انتها برای تغییر شکل های بزرگ و شکست قطره شبیه سازی های متعددی در محدوده ی گسترده ای از پارامتر های فیزیکی انجام می شود.