مطالعه رفتار قطره نیمه رسانا در حضور میدان الکتریکی: تاثیر نسبت های لزجت و رسانایی الکتریکی

   در این پژوهش، رفتار هیدرودینامیکی قطره­ نیمه ­رسانا تحت تاثیر میدان الکتریکی شبیه­ سازی می­ شود. از روش سطح تراز  برای ردیابی سطح مشترک و از روش سیال مجازی برای مدل کردن کمیت ­های ناپیوسته در سطح مشترک استفاده می­ شود. با استفاده از مدل نشت عایق تیلور، میدان الکتریکی و نیروی الکتریکی اعمالی به سطح مشترک دو سیال به دست می‌آید. نتایج شبیه­ سازی تغییر­شکل قطره تحت اثر میدان الکتریکی و ایجاد جریان­ های القایی در داخل و خارج قطره را نشان می ­دهد. نوع تغییر شکل بسته به نسبت رسانایی الکتریکی و گذردهی الکتریکی قطره و سیال پیرامون به صورت کشیدگی در راستای میدان (پرولیت) و یا کشیدگی در راستای عمود بر میدان (آبلیت) می­ باشد. اثر پارامترهای نسبت رسانایی الکتریکی و نسبت لزجت روی رفتار هیدرودینامیکی قطره بررسی می­ شود. بر اساس نتایج، با افزایش این کمیت­ ها مقدار تغییر شکل قطره افزایش می­ یابد. همچنین با افزایش نسبت رسانایی الکتریکی و نسبت لزجت، آهنگ افزایش تغییر شکل قطره کاهش می ­یابد.

Keywords:

Electric field , Leaky dielectric droplet , Level-set method , Ghost fluid method , میدان الکتریکی , قطره نیمه‌رسانا , روش سطح تراز , روش سیال مجازی