شبیه سازی برخورد یک حباب به یک صفحه تخت مورب تحت زوایای مختلف با روش عددی حجم سیال

در این پژوهش برخورد یک حباب به یک صفحه مایل 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، صعود تک حباب در یک سیال ساکن ، شبیه سازی گشت و با نتایج تجربی و عددی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از این شبیه سازی منطبق بر نتایج پژوهش های انجام شد? پیشین بوده است. در ادامه، حرکت حباب در کنار یک صفحه مایل شبیه سازی شد. جهت انجام اعتبار سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی رژیم های مختلف در صعود تک حباب و هم چنین حرکت حباب در کنار یک صفحه مایل، با نتایج حاصل از پژوهش تجربی مقایسه شد. نتایج این شبیه سازی ها نشان می دهد که اعداد بی بعد و زاویه شیب نقش بسزایی را در رژیم حاکم بر حباب دارند. در کار حاضر پارامترها و اعداد بی بعد تغییر داده شده اند و تأثیر این پارامترها و این اعداد بدون بعد بر سرعت و شکل حباب به دست آمده است و این نتایج باهم مقایسه شده اند. ازجمله این پارامترها زاویه شیب و زاویه تماسی و ازجمله این اعداد بدون بعد اعداد مورتون و باند را می تواند ذکر کرد. با افزایش زاویه شیب سرعت نیز افزایش می یابد تا این که در زاویه شیب 50 درجه به ماکزیمم خود می رسد. هم چنین با ثابت نگه داشتن عدد مورتون و با تغییر عدد باند سرعت و هم چنین دامنه نوسانات سرعت افزایش می یابد چون رژیم حاکم بر حباب تغییر پیدا می کند و اینرسی بر مسئله حاکم می شود. از طرفی دیگر با افزایش عدد مورتون و ثابت نگه داشتن عدد باند سرعت و همچنین نوسانات سرعت حباب کم و کم تر می شود زیرا نیروی ویسکوزیته بر مسئله حاکم خواهد شد. هم چنین با افزایش عدد مورتون حباب در یک زمان مشخص مسافت کم تری را طی می کند و هم چنین حرکت حباب از یک حرکت شتاب دار به حرکت سرعت ثابت مبدل خواهد شد.