| پیش‌بینی ناپایداری جریان فیلم مایع تحت اثر نیروی گرانش با استفاده از یک الگوریتم کوپل حجم محدود |
| کد مقاله : 1318-AERO2024 |
| نویسندگان |
|
منیره لاریجانی1، شیدوش وکیلی پور *2 1دانشگاه تهران- دانشکده هوافضا 2عضو هیئت علمی دانشگاه تهران |
| چکیده مقاله |
| فیلم مایع در حال سقوط در صنایع مختلف مانند نمک‌زدایی و دستگاه آب شیرین‌کن مورد استفاده و مسئله‌ای چالش برانگیز است. سقوط فیلم مایع در سطح زیرین یک صفحه، در معرض نیروهای ناپایدار کننده است. تکامل توپولوژی فیلم توسط فعل و انفعالات بین ناپایداری کاپیتزا و ناپایداری ریلی-تیلور تعیین می‌شود؛ که منجر به الگوی پیچیده سطح آزاد فیلم و در نهایت جدا شدن سیال می‌شود. در این مطالعه شبیه‌سازی دو بعدی جریان فیلم مایع در حال سقوط در سطح زیرین صفحه شیب‌دار تحت اثر نیروی گرانش و با رویکرد جریان باز بدون هیچ تحریک پالسی در ورودی جریان با استفاده از رهیافت روش لاگرانژی-اویلری اختیاری و الگوریتم ناپایای تعقیب سطح تماس کاملاً همگیر با هدف دقت، پایداری و نرخ همگرایی بالا، با زبان برنامه‌نویسی فرترن انجام شده است. اثرات پارامترهای کنترلی عدد رینولدز، عدد کاپیتزا، کشش سطحی و شیب سطح بر روی بی‌ثباتی امواج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، نشان می‌دهد که موقعیت دقیق سطح تماس در نقطه شروع ناپایداری و در آستانه چکیدن قابل پیش‌بینی بوده است. بررسی اثرات عدد رینولدز و دینامیک وارد بر موج نیز نشان می‌دهد که افزایش عدد رینولدز باعث به تعویق افتادن محدوده ناپایداری و تسریع در سقوط موج و پدیده چکیدن شده است. |
| کلیدواژه ها |
| جریان تک‌فاز – رهیافت لاگرانژی/اویلری اختیاری – سقوط فیلم مایع – ناپایداری مطلق/همرفتی – روش کاملاً همگیر تعقیب سطح تماس |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
