شبیه سازی عددی تولید قطره از یک محفظه متقارن محوری به کمک حباب جرقه ای

تولید کننده های میکرو قطره به دلیل کاربردهای روز افزون، به زمینه تحقیقاتی مهمی تبدیل شده است. محققان روش های مختلفی را برای تولید میکرو قطرات کنترل شده ارائه کرده اند. در این مقاله تولید قطره به کمک حباب جرقه ای از طریق یک محفظه متقارن محوری بررسی شده است. فرایند شامل رشد و فروپاشی حباب و تشکیل قطره تا لحظه جدایش می باشد. کانتورهای فشار و بردارهای سرعت سیال اطراف حباب با استفاده از ترکیب روش المان مرزی و تفاضل محدود به دست آمده و تاثیر پارامتر قدرت، عمق محفظه و زاویه کانال تغذیه بر دینامیک حباب و قطره مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش پارامتر قدرت، طول قطره و حجم آن افزایش و جدایش قطره سریعتر اتفاق خواهد افتاد. با افزایش زاویه کانال تغذیه، طول قطره و حجم آن افزایش می یابد. بیشترین زمان جدایش متعلق به زاویه 15- درجه است. با افزایش عمق محفظه، طول قطره افزایش خواهد یافت. همچنین به ازای زاویه 15- درجه، زمان جدایش قطره افزایش و حجم آن کاهش می یابد در حالی که برای زاویه های 0 و 15 درجه زمان جدایش قطره کاهش و حجم آن افزایش خواهد یافت. به علاوه، با افزایش فاصله حباب از سطح آزاد، حجم قطره کاهش می یابد.