شبیه سازی عددی هیدرودینامیک تک قطره در سیستم های استاندارد مایع-مایع (آب- تولوین، آب-بوتانول و آب-بوتیل استات) در حضور نانو ذرات مغناطیسی (Fe3O4)

در این تحقیق سعی شده است اثر نانو ذرات مغناطیسی (فروسیال) بر روی هیدرودینامیک یک تک قطره در سیستم های استاندارد مایع-مایع (آب-تولوین، آب-بوتیل استات و آب-بوتانول) مورد بررسی قرار گیرد. نانو ذرات Fe3O4 با پوشش آبگریز سیلانی در تحقیق حاضر استفاده شده است. خواص فیزیکی از قبیل دانسیته، ویسکوزیته و کشش بین فازی برای غلظتهای مختلف نانو ذره بدست آمده است و معادلات هیدرودینامیک حاکم یک تک قطره مایع-مایع در حضور نانو ذرات مغناطیسی استخراج و شبیه سازی شده است. نتایج بدست آمده از محاسبات عددی با نتایج آزمایشگاهی بدون حضور نانو ذره برای این سه سیستم مایع-مایع مقایسه شده است که نتیجه این مقایسه قابل قبول و دارای خطای بسیار کم میباشد. شبیه سازی تک قطره مایع-مایع برای غلظت های نانو ذره از صفر تا 20 درصد وزنی انجام شد و نتایج بیانگر این مطلب هستند که اثر نانو ذرات بر روی هیدرودینامیک قطرات کوچک ناچیز است در حالیکه برای قطرات بزرگ، سرعت حد نرمال شده قطرات با افزایش غلظت نانو ذرات ابتدا افزایشی و سپس کاهشی مییابد. همچنین تغییر شکل قطرات کوچکتر در حضور نانو ذرات مغناطیسی ناچیز است در حالی که برای قطرات بزرگتر بسته به اندازه قطره شدت تغییر شکل نرمال شده می تواند افزایشی یا کاهشی باشد.

Keywords:

سیستم های استاندارد مایع-مایع , فروسیال , هیدرودینامیک , شکل تک قطره