مطالعه عددی حرکت و تغییر شکل حباب در جریان ترکیبی برشی و پواسل: اثرات نسبت ابعادی و عدد کاپیلاری

در مطالعۀ حاضر مهاجرت یک حباب شکل­پذیر در جریان ترکیبی برشی ساده و پواسل در اعداد رینولدز محدود، بطور عددی بررسی شده است. معادلات ناویر-استوکس با رویکرد بقائی برای سیالات ترکم­ناپذیر با استفاده از روش حجم محدود روی یک شبکۀ منظم، ساکن و جابجا شده حل شده است. وجه مشترک بصورت صریح توسط اتصال نقاط نشانگر از طریق روش ردیابی جبهه روی یک شبکۀ نامنظم، مثلثی و متحرک ردیابی شده است. اثرات کشش سطحی نیز از طریق اضافه کردن یک جملۀ منبع مناسب به معادلات حاکم به­حساب آمده است هدف از این مطالعه پیش­بینی مهاجرت یک حباب در جریان ترکیبی برشی ساده و پواسل می­باشد و رفتار مهاجرت حباب با اندازه­های مختلف و نسبت­های چگالی و چسبندگی مخالف واحد بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که تغییر شکل حباب بشدت به عدد کاپیلاری وابسته است. بنابراین، عدد بدون بعد مناسب برای کشش در وجه مشترک، عدد کاپیلاری است. با افزایش شعاع حباب نیروی روانسازی افزایش یافته و در نتیجه حباب در وضعیت تعادلی نزدیکتری نسبت به خط مرکزی تثبیت خواهد شد. در مرحلۀ بعد، نیروی گرانش نیز اضافی شده است. با افزایش عدد باند، حباب در یک وضعیت تعادلی نزدیکتری نسبت به خط مرکزی تثبیت می گردد و تغییر شکل حباب افزایش میDHFN.