بررسی تأثیر نسبت دانسیته بر عدد وبر بحرانی در شکست یک قطره تحت شتاب تکانشی با استفاده از مدل TAB

عدد وبر بحرانی بیانگر آستانه رشد ناپایداری هیدرودینامیکی و به تبع آن شکست قطره می باشد. این عدد پارامتر بسیار مهمی در تخمین سایز قطرات و رفتار فصل مشترک دو فا ز در محاسبات جریانهای چند فازی پراکنده است . بررسیها نشان داده است که مقدار عدد وبر بحرانی به نسبت دانسیته قطره به دانسیته محیط پیوسته وابسته است بطوریکه این وابستگی در نسبت دانسیته های کم بسیار چشمگیر است . در این مقاله وابستگی عدد وبر بحرانی به پارامتر نس بت دانسیته برای قطراتی با اندازه های گوناگون بر مبنای مدل شکست آنالوژی تیلور 1 و با روشی کاملاً تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج نشان می دهد که میزان تأثیر پارامتر نسبت دانسیته دو فاز بر عدد وبر بحرانی به شدت به سایز قطره بستگی دارد . در قطرات نسبتاً ریز این وابستگی بسیار ناچیز است اما با افزایش قطر قطرات، وابستگی عدد وبر بحرانی به پارامتر نسبت دانسیته بسیار چشمگیر خواهد بود . همچنین بررسی های انجام شده در این مقاله نشان داد که ساز و کار آغازش شکست در قطرات ریز یک ساز و کار دوگانه است بطوریکه در مراحل ا بتدایی شکست، قطره تنها تحت تأثیر مکانیزم های تغییر شکل و لایه لایه شدن لایه مرزی می شکند اگرچه به مرور مکانیزم سوم یعنی تحریکهای سطحی نیز به جمع عوامل شکست می پیوندد. اما در قطرات نسبتاً درشت ساز و کار آغازش شکست یک ساز و کار سه گانه است بطوریکه هر سه مکانیزم یاد شده از همان مراحل ابتدایی بطور همزمان در رخداد پدیده شکست شرکت دارند.

Keywords:

قطره , شکست , نسبت دانسیته , عدد وبر بحرانی , آنالوژی تیلور