برخورد عمودی یک قطره به یک فیبر افقی با مقطع دایروی بصورت دو بعدی با روش عددی volume of fluid (vof)

فیلترها شبکه های از فیبرهای نازک هستند که عموماً برای جمع آوری مایع از آئروسلها مورد استفاده قرار میگیرند در طول فرایند فیلتر، قطرات به سطح جامد فیبرها برخورد میکنند. در این پژوهش برخورد یک قطر? نیوتنی به یک فیبر نازک با مقطع دایروی با استفاده از روش حجم سیال شبیه سازی شده است. برای این منظور از نرم افزار منبع باز openfoam استفاده گردید. پیش از انجام این شبیه سازی، جهت حصول اطمینان از کد، ابتدا پدید? سقوط آزاد قطر? نیوتنی در محیط ساکن شبیه سازی شد و با پژوهشهای عددی انجام شده مقایسه گشت. در این شبیه سازی اثر اعداد بی بعد eo و oh در تغییر شکل قطره مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این بخش مطابقت زیادی با پژوهشهای انجام شد? پیشین داشتهاند. در گام بعدی، برخورد یک قطر? نیوتنی به یک مانع دایروی شبیه سازی شد. هدف از این شبیه سازی بدست آوردن سرعت و شعاع آستانه جذب میباشد که در فیلترها دارای اهمیت است. برای این منظور شعاع آستانه جذب در سرعتهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان میدهند که اگر سرعت برخورد کوچکتر از سرعت بحرانی (آستانه جذب) باشد قطره به طور کامل به فیبر میچسبد در حالی که اگر سرعت بزرگتر از سرعت بحرانی باشد قطره از فیبر عبور می کند و ممکن است تنها بخش کوچکی از سیال بر روی فیبر باقی بماند. از سوی دیگر با افزایش سرعت، شعاع بحرانی قطره کاهش مییابد، به عبارت دیگر با افزایش قطر قطره، سرعت بحرانی برخورد، که در آن قطره بطور کامل توسط فیبر جذب میگردد، کاهش می یابد.