شبیه سازی عددی برخورد حباب ها در جریان آشفته

در این پژوهش حرکت حباب ها با در نظر گرفتن برخورد حباب ها با هم شبیه سازی شده است. اندازه و تعداد حباب ها بگونه ای است که کسر حجمی آنها از 10% کمتر بوده و بنابراین می توان از اثرات اندرکنش حباب ها با سیال صرفنظر نموده و میدان جریان را به صورت پیوسته و غیر کوپل حل کرد. میدان سیال با استفاده از معادلات ناویر – استوکس متوسط گیری شده برای جریان دو بعدی حل شده است. از روش اویلری – لاگرانژی برای بررسی حرکت حباب ها استفاده شده است. حرکت حباب ها با استفاده از قانون دوم نیوتن و با در نظر گرفتن نیروهای پسا، شناوری، گرایان فشار، برای سافمنت و نیروی تغییر حجم شبیه سازی شده است. رشد و تغییر شعاع حباب ها با استفاده از معادله ریلی – پلست مدل شده است. برای شیبه سازی مولفه های نوسانی سرعت ز مدل کراکنن استفاده شده است. با صرفنظر کردن از اثرات چرخش حباب ها و دوگانه بودن تمامی برخوردها، از مدل برخورد کره سخت برای شبیه سازی برخورد حباب ها بهره جسته است. برای صحه گذاری الگوریتم برخورد، از یک مورد آزمایشی استفاده شده است. تعداد زیادی میکروحبب در نقاط نزدیک به دیواره و 0برخورد حباب ها با هم بررسی شده است. نرخ برخورد و تعداد حباب هایی که بر دیواره نشست کرده اند، مورد مطالعه قرار گرفته اند.

Keywords:

برخورد حباب ها , مدل برخورد کره سخت , روش اویلری - لاگرانژی