شبیه سازی عددی حرکت قطره آب بر روی سطح شیب دار تحت وزش باد

مطالعه حرکت قطرات در علوم و مهندسی دارای کاربرد و اهمیت زیادی است. نمونه ای از این مسائل وجود قطرات بر روی سطح کاتدی در پیل های سوختی دارای غشاء مبادله کننده پروتون است. در پیلهای سوختی مدیریت آب اهمیت ویژه ای دارد و وجود قطرات آب باعث کاهش عملکرد پیل سوختی می شود. در این مقاله، شبیه سازی عددی حرکت قطره بر روی سطح شیب دار آبگریز و تغییر شکل آنبررسی می شود. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار انسیس و به صورت دو بعدی صورت می گیرد. برای محاسبه جریان دو فازی هوا آب، مدل تلفیقی حجم سیال و سطح تراز مورد استفاده قرار می گیرد. اثر کشش سطحی و زاویه سطح شیب دار بر تغییرشکل، موقعیت مکانی و سرعت قطره بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که هر چه کشش سطحی افزایش یابد (عدد آتووس کم شود)، قطره دچار تغییرشکل کمتری می شود. در اعداد آتووس کم، قطره نزدیک به یک کره صلب عمل می کند. هرچه زاویه سطح شیب دار بزرگ تر باشد، قطره بیشتر در معرض جریان باد قرار می گیرد و نوسانات شتاب افزایش می یابد و قطره مسافت کمتری را روی سطح طی می کند

Keywords:

قطره , سطح شیب دار , روش حجم سیال , روش سطح تراز , عدد آتووس