آنالیز تشکیل قطره آب در روغن در کانال جریان هم محور به روش دینامیک سیالات محاسباتی

سیستم های دوفازی ابزاری مهم برای تشکیل قطرات محسوب می شوند که به دلیل کاربردهای متنوع در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در پژوهش حاضر، فرآیند تشکیل قطره ی آب در روغن در یک هندسه هم محور با استفاده از روش حجم سیال شبیه سازی می گردد و تاثیر پارامترهای موثر بر این فرآیند مانند سرعت و دانسیته فاز گسسته و همچنین کشش سطحی مورد بررسی قرار می گیرد. از نتایج حاصل برای تولید ذرات کروی گاما-آلومینا به روش قطره ی روغن استفاده می شود. در این پژوهش با ساخت یک سامانه آزمایشگاهی، عوامل موثر بر فرآیند تشکیل قطره بررسی گردد. نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. خطای اندازه گیری برای اندازه قطره حدود 5% و برای کرویت حدود 4% است؛ که نتایج بیانگر دقت و توانایی مدل در شبیه سازی این پدیده است. مطالعات نشان می دهد که اگر چه پارامترهای ذکر شده تاثیر زیادی روی اندازه قطرات و زمان جدایش دارند اما وابستگی اندازه قطرات به کشش سطحی و دانسیته فاز گسسته بیشتر است. افزایش کشش سطحی موجب افزایش اندازه قطرات و زمان جدایش می شود. همچنین، بررسی ها نشان می دهد که با افزایش دانسیته اندازه قطرات کاهش اما زمان جدایش افزایش یافته است. افزایش سرعت نیز با وجود تاثیر ناچیز، منجر به افزایش اندازه و کاهش زمان جدایش قطرات شده است.