شبيه سازي عددي جريان هاي سطح مشترك به روش VOF-PLIC

قرارگيري قطرات آب مايع بر روي ديواره كانال هاي گاز پيل سوختي غشاء تبادل پروتون يكي از مسائل مهندسي درگير با جريان هاي سطح مشترك است. وجود قطرات آب سطح عبوري اكسيژن در سمت كاتد و هيدروژن در سمت آند را كم كرده و به عنوان مانعي در مقابل جريان، موجب كاهش بازده پيل مي شود. به دليل وجود نيروي كشش سطحي و متحرك بودن سطح مشترك و پيچيدگي شكل سطح، شبيه-سازي اين مسائل از لحاظ عددي از پيچيدگي هاي خاصي برخوردارند. هدف از اين مقاله، بررسي روش حجم سيال (VOF) در شبيه سازي حركت يك قطره است. در اين مقاله، الگوريتم حجم سيال در حالت دوبعدي به روش هندسي PLIC با استفاده از دو ميدان جريان معلوم (يك جهته و چرخش صلب گونه)، صحت سنجي مي شود. نتايج نشان مي دهد اين روش عددي علاوه بر ارضاء كردن معادله بقاي جرم، قادر به انتقال آن به صورت دقيق مي باشد. همچنين شكل و انحناي سطح را خيلي تيز (با ضخامت كم) نگه مي دارد. نتايج نشان داد كه با ريز كردن شبكه محاسباتي مي توان شكل سطح را دقيق تر پيش بيني نمود