شبیه سازی سه بعدی انتقال حرارت یک قطره غیرنیوتنی با در نظر گرفتن اثرات تبخیر سطحی

در این مطالعه، مساله سقوط یک قطره غیرنیوتنی غیر هم دما به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه مساله به صورت سه بعدی در نظر گرفته شده و از مدل پرکاربرد توانی(n=0.1) برای بررسی رفتار غیرنیوتنی قطره استفاده شده است. همچنین، نرم افزار کامسول برای شبیه سازی عددی انتقال حرارت قطره غیرنیوتنی انتخاب شده و نتایج حاصل از این تحقیق با کارهای مشابه پیشین مقایسه گردیده و صحت سنجی شده است. با توجه به نتایج بدست آمده،  تبخیر سطحی تاثیر به سزایی بر دمای قطره در حال سقوط دارد. شبیه سازی ها نشان می دهد که در نظر گرفتن تبخیر سطحی نسبت به حالت بدون در نظر گرفتن تبخیر سطحی می تواند باعث تغییر دمای قطره تا مقدار قابل توجه 10 درجه سانتی گراد شود. عوامل موثر بر تبخیر سطحی قطره شامل سرعت سیال و دمای قطره با جزییات مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که سرعت سیال مهم ترین عامل در تغییر میزان تبخیر سطحی در قطره است. با دو برابر کردن میزان سرعت قطره، دمای آن 8 درجه سانتی گراد افت پیدا می کند. بررسی مکانیزم حرکت و انتقال حرارت قطره غیرنیوتنی می تواند کاربرد های قابل توجهی در فرآیند های مختلف در صنایع چاپ، رنگ و به خصوص دارو سازی داشته باشد.