شبیه سازی عددی قطره غیرنیوتنی تحت اثر میدان الکتریکی

در این پژوهش به شبیه سازی عددی قطره نیمه رسانای غیرنیوتنی تحت اثر میدان الکتریکی یکنواخت پرداخته می شود. هدف این تحقیق، مطالعه تاثیر میدان الکتریکی بر هیدرودینامیک قطره غیرنیوتنی و مقایسه رفتار قطرات نیوتنی و غیرنیوتنی تحت اثر میدان الکتریکی است. از مدل قانون توانی برای توصیف رفتار سیال غیرنیوتنی استفاده می شود. از روش سطح تراز برای تعیین موقعیت سطح مشترک و از روش سیال مجازی برای اعمال ناپیوستگی ها در سطح مشترک استفاده می شود. قطره غیرنیوتنی مشابه قطره نیوتنی تحت اثر میدان الکتریکی دچار تغییر شکل می شود. این تغییر شکل ممکن است به صورت کشیدگی در راستای میدان یا در راستای عمود بر آن باشد. با افزایش عدد مویینگی الکتریکی (نسبت نیروی الکتریکی به نیروی کشش سطحی) برای قطرات غیرنیوتنی با ثابت های توانی مختلف، تغییر شکل قطره افزایش می یابد. در این پژوهش، رفتار قطرات غیرنیوتنی با ثابت های توانی مختلف با یکدیگر مقایسه و مشاهده شد که با افزایش ثابت قانون توانی تغییر شکل قطره افزایش می یابد. بر طبق نتایج حاصل، تغییر شکل قطره رقیق شونده برشی از تغییر شکل قطره نیوتنی و تغییر شکل قطره نیوتنی از تغییر شکل قطره غلیظ شونده برشی کمتر است.