شبیه‌سازی فرآیند صعود حباب تحت میدان الکتریکی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 354

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_TUMECHJ-49-1_023

تاریخ نمایه سازی: 17 دی 1399

چکیده مقاله:

در این مقاله، رفتار یک حباب در سیال لزج دی الکتریک تحت اثر میدان الکتریکی یکنواخت در جریان دوفازی با استفاده از روش شبکه بولتزمن به صورت دوبعدی مدل‌سازی شده است. تغییر شکل حباب، بر اثر نیروی شناوری و نیروی الکتریکی ناشی از میدان الکتریکی خارجی اعمال شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مسئله یک کد کامپیوتری توسعه داده شده که شامل بخش های حل میدان جریان و میدان الکتریکی می باشد. برای اعتبارسنجی حل میدان جریان، مدل مورد نظر توسط آزمون های معروف آزمایش لاپلاس و صعود آزاد حباب مورد امتحان قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجی میدان الکتریکی، تغییر شکل قطره استاتیکی در اثر میدان الکتریکی با معادله دوبعدی تیلور مقایسه شده است. مقایسه نتایج تحقیق حاضر با نتایج محققان قبلی توافق خوبی دارد. تاثیر میدان الکتریکی افقی یکنواخت بر روی فرآیند صعود حباب در راستای عمود تحت نیروی گرانش با جزئیات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که میدان الکتریکی می­تواند شکل، سرعت و محل حباب را تحت تاثیر قرار داده و کنترل کند. برای تابع تمایز مثبت، سرعت صعود حباب با افزایش عدد کاپیلاری الکتریکی، کاهش می‌یابد در حالیکه برای تابع تمایز منفی عکس این روند مشاهده می شود. افزایش میدان الکتریکی در عدد اتووس بالاتر باعث شکسته شدن حباب برای تابع تمایز مثبت می­شود. همچنین، هرچه تابع تمایز بزرگتر باشد، شکست حباب در اعداد کاپیلاری الکتریکی کوچکتر اتفاق می­افتد.

نویسندگان

آتنا قادری

دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

محمد حسن کیهانی

استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

محسن نظری

دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • [1] Grace J.R., Shapes and Velocities of Bubbles Rising in ...
  • [2] BhagaD. and Weber, M.E.,Bubbles in Viscous Liquids: Shapes, Wakes ...
  • [3] AnnalandM.V.S., DeenN.G. and Kuipers, J.A.M., Numerical Simulation of Gas ...
  • [4] Sams G.W. and Warren, K. W., New Methods of ...
  • [6] Arias F.J.,"Critical Heat Flux-CHF in Liquid Metal in Presence ...
  • [9] Succi S., The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics ...
  • [10] Chen S. and Doolen G.D., Lattice Boltzmann Method for ...
  • [11] Gunstensen A.K., Rothman D.H., Zaleski S., and Zanetti G., ...
  • [12] Shan X. and ChenH., Lattice Boltzmann Model for Simulating ...
  • [13] HeX., Shan X., and Doolen G.D., A Discrete Boltzmann ...
  • [14] Swift M.R., Osborn W.R., and Yeomans J.M., Lattice Boltzmann ...
  • [15] Takada N., Misawa M., Tomiyama A. and Hosokawa S, ...
  • [17] Fakhari A., Rahimian M. H., Investigation of deformation and ...
  • [18] Anwar Sh., Lattice Boltzmann modeling of buoyant rise of ...
  • [19] Zamzamian K, Mohammadpourfard M, Electrowetting on dielectric and superhydrophobic ...
  • [20] Aminfar H, Mohammadpourfard M, Droplets merging and stabilization by ...
  • [21] Mousavi Tilehboni S. E., Fattahi E., Hassanza Afrouzi H., ...
  • [22] Fallah Kharmiani Soroush, Passandideh Fard Mohammad, Niazmand Hamid, Modeling ...
  • [27] Lin Y., Skjetne P. and Carlson A., A Phase ...
  • نمایش کامل مراجع