شبیه سازی عددی صعود حباب در سیال ویسکوالاستیک از نوع گیزیکس با روش ذره ای WC-SPH

در این تحقیق صعود و تغییر شکل حباب منفرد داخل سیال ساکن ویسکوالاستیک از نوع گیزیکس بصورت عددی و با روش هیدرودینامیک ذره ای هموار مختصرا تراکم پذیر (WC-SPH) شبیه سازی می شود. تغییرات مختلفی در الگوریتم اصلی روش داده شده و نشان داده شده است که نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده در گذشته -نه تنها در موارد نیوتنی بلکه در موارد غیرنیوتنی هم- تطابق بسیار خوبی دارد. نتایج بدست آمده نشان می دهد الگوریتم اصلاح شده پیشنهادی به قدری کارا است که قابلیت بکارگیری برای شبیه سازی جریانهای دو فازی با نسبت چگالی (تا 1000) و ویسکوزیته بالا (تا 10000) را دارد. همچنین نشان داده خواهد شد که الگوریتم تدوین شده قابلیت ثبت پدیده های انتهای تیز حباب و گردابه معکوس که در تحقیقات تجربی پیشین به عنوان دو مشخصه اصلی صعود حباب در سیالات ویسکوالاستیک ثبت شده اند را دارد. در نهایت با انجام شبیه سازی های متعدد تاثیر ثوابت موجود در مدل گیزکس –به عنوان مدل واقع بینانه ای برای محلولهای پلیمری مذاب- مورد بررسی قرار خواهند گرفت و نشان داده خواهد شد که بر خلاف ثوابت غلظت پلیمری و زمان آسودگی، ضریب تحرک تاثیر چندانی در صعود حباب ندارد. لازم به ذکر است که این برای اولین بار است که برای مدلسازی رفتار سیال زمینه در مسئله صعود حباب از مدل گیزیکس استفاده می شود

Keywords:

جریان دوفاز , صعود حباب , شبیه سازی عددی , روش WC-SPH , سیال ویسکوالاستیک , مدل گیزیکس