شبیه سازی اسپری مایع در رژیم چکیدن با استفاده از روش سطح تراز

تزریق مایع به یک مایع مخلوط نشدنی دیگر و شکست آن و تولید قطرات در بسیاری از فرآیندهای صنعتی نظیر فرآیند جداسازی مایع-مایع از اهمیت اساسی برخوردار است. در این پژوهش فرایند اسپری مایع و تشکیل قطره در رژیم چکیدن با استفاده از یک رویکرد نامیرا در مدل کردن سطح مشترک، شبیه سازی می گردد و تاثیر پارامترهای موثر بر این فرآیند مانند عدد وبر، عدد اهنسرج و عدد باند مورد بررسی قرار می گیرد. برای دنبال کردن سطح مشترک از روش سطح تراز استفاده می شود. برخی کمیت ها نظیر فشار و خواص سیال در سطح مشترک ناپیوسته هستند. در این تحقیق، ناپیوستگی ها در سطح مشترک با روش سیال مجازی اعمال می شود. مشاهده می گردد که با افزایش عدد وبر از 0027/0 به 1875/0، طول مایع خروجی حدود 7 درصد افزایش و زمان شکست مایع حدود 52 درصدکاهش می یابد. همچنین، با افزایش عدد وبر بازگشت مایع به سمت نازل بعد از جدایش قطره کمتر است. افزایش عدد اهنسرج از 0002/0 به 189/0 باعث افزایش طول مایع خروجی تقریبا به میزان 21 درصد و افزایش زمان شکست به میزان 151 درصد می شود. همچنین، در اعداد اهنسرج بزرگ تر بازگشت مایع به سمت نازل بیشتر است. افزایش عدد بانداز 7 به 39 باعث کاهش طول مایع خروجی تقریبا به میزان 26 درصد و کاهش زمان شکست به میزان 91 درصد می شود. در اعداد باند بزرگ تر، بازگشت مایع به سمت نازل کمتر است. نتیجه قابل توجه دیگر، کاهش اندازه قطرات تشکیل شده با افزایش عدد باند می باشد.