مطالعه تاثير زاويه تماس، در برخورد قطره با سطح جامد، به وسيله شبيه سازي عددي (CFD)

زاویه تماسی تاثیر بسیار مهمی در رفتار قطره به هنگام برخورد با سطح جامد، از جمله تغییر شكل، پخش شدن و یا حتی جدا شدن قطره از روی سطح دارد. در این مقاله اثر زاویه تماسی در برخورد قطره با سطح، مطالعه و مدلی سازی شده است. ابتدا با استفاده از تئوری جنبشی مولكولی و برپایه تحقیقات جدید، رابطه ای برای تعیین زاویه تماس دینامیكی قطره با سطح به دست آمده است. این رابطه سپس در شبیه سازی عددی قطره با سطح به كار رفته و برپایه آن مدل عددی اصلاح گردیده است. نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی و همچنین با نتایج حاصل از مدل های قبلی ( استفاده از زاویه تماسی تعادلی، زوایای تماسی پیشروی و پسروی)، مقایسه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مقایسه مدل با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده دقت بالای مدل و همچنین شبیه سازی دقیق رفتار قطره در برخورد با سطح می باشد. نتایج نشان میدهد كه استفاده از تئوری جنبشي مولكولی درمقایسه با مدل زاویه تعادلی،از نوسانات جمع و پخش شدن قطره بر روی سطح خصوصا سطوح رطوبت پذیر، جلوگیری كرده و همچنین پیش یابی دقیقتری از مقدار و زمان حداكثر و حداقل قطر قطره پخش شده برروی سطح، نسبت به مدل زوایای پیشروی و پسروی دارد.