نام پژوهشگر: سیدمرتضی بیاره
سیدمرتضی بیاره سیدسعید مرتضوی
حرکت سوسپانسیون قطرات از میان کانالها و لوله ها، موضوع مطالعه بسیاری از محققان بوده است. در این رساله، مطالعه سه بعدی سوسپانسیون قطرات در جریان برشی ساده و در اعداد رینولدز محدود انجام شده است. حل کامل معادلات ناویر - استوکس، که دربرگیرنده کشش سطحی است، با استفاده از روش ردیابی قطرات / اختلاف محدود در یک دامنه پریودیک صورت گرفته است. این روش بر مبنای نوشتن یک دسته معادله بقا برای کل دامنه حل است، به گونه ای که هر فاز به صورت یک سیال با خواص مادی متغیر رفتار می کند. روش توصیف شده و به کار رفته در این رساله، ترکیبی از تکنیک های تسخیر و ردیابی قطره است. یک شبکه ساکن منظم برای جریان سیال استفاده می شود اما سطح مشترک با استفاده از یک شبکه مجزا با بعد پایین تر ردیابی می شود. مهاجرت عرضی یک قطره منفرد، برخورد دو قطره هم اندازه و حرکت سوسپانسیون متشکل از تعداد زیاد قطرات در جریان برشی ساده مورد مطالعه قرار گرفته و تأثیر پارامترهای بدون بعد نظیر عدد رینولدز، عدد کاپیلاری، نسبت چسبندگی، نسبت چگالی و کسر حجمی بررسی شده است. اگر نسبت چگالی قطره به سیال بیرونی برابر یک باشد، از یک کد fishpack، که یک حل کننده سریع پواسون است، برای حل معادله فشار استفاده شده و در حالتی که نسبت چگالی مخالف یک باشد، از یک کد mudpack استفاده شده است. برای شبیه سازی سوسپانسیون متشکل از تعداد زیاد قطرات، از نسخه پردازش موازی کد استفاده شده است. به منظور تحلیل رفتار سوسپانسیون از تنسور تنش موثر استفاده و جهت مطالعه جریان دوفازی در اعداد رینولدز محدود، جملات تنش رینولدز به تنسور تنش موثر افزوده شده است.