شبيه سازي عددي جريان فيلم مايع در يك كانال عمودي همراه با تبخير و جدايش از گوشه با نرم افزار + STAR-CCM

حركت فيلم مايع نازك بر روي يك ديواره سطح جامد به همراه جريان گاز در بسياري از مسائل مهندسي رخ مي دهد. به عنوان مثال در لوله هاي انتقال سيالات كه در معرض انتقال حرارت قرار مي گيرند، جريان مه آلود و يا توپي درآن رخ مي دهد يا در موتورهاي احتراق داخلي زماني كه سيال مايع به عنوان يك فيلم مايع بر روي سطح سيلندر اتميزه مي شود و جريان هوا از روي آن عبور مي كند يك نيروي برشي به آن اعمال مي كند كه مي تواند باعث جدايي شود. جدايي فيلم مايع از روي سطح جامد به عواملي همچون هندسه، سرعت فاز گاز، دبي فيلم و زاويه بستگي دارد. فيلم مايع روي يك سطح عمودي يا مورب تحت تأثير نيروي جاذبه به طرف پايين حركت مي كند اما روي سطوح افقي با توجه به عدد وبر مي تواند روي سطح جريان يابد. ديناميك فيلم مايع و ويژگي هاي انتقال حرارت آن خيلي پيچيده و تعيين فيزيك آن نياز به مطالعات اساسي دارد. ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) روش مورد استفاده در اين مقاله است. از نرم افزار STAR-CCM+ براي حل معادلات پيوستگي، ممنتوم و انرژي با حل لاگرانژي- اويلري استفاده شده است. اثر شار حرارتي ثابت و تغيير زاويه مورد بررسي قرار گرفت . در اين شبيه سازي با نرم افزار+ STAR-CCM جريان آرام فيلم مايع دو جزئي با مقدار مساوي از هر جزء را در يك كانال عمودي مورب عبور داده، عدد ناسلت قطرات و عدد رينولدز قطرات را بررسي مي كنيم. به اين نتيجه مي رسيم كه با افزايش شار حرارتي در يك زاويه ثابت مقدار كسر جرمي جدا شده اتيلن-گليكول افزايش يافته و همچنين با افزايش زاويه هندسه عدد ناسلت و رينولدز قطرات كاهش مي يابد. اين تحقيق اولين مطالعه اي است كه جريان فيلم مايع در هنگام عبور از يك لبه صلب تيز در يك كانال عمودي را بررسي مي كند.