شبيه‌سازي هيدروديناميكي قطرات استخراج مايع مايع و تأثير انتقال جرم بر هيدروديناميك

شبيه‌سازي هيدروديناميكي و انتقال جرمي قطره تولوئن بالارونده در سيال ساكن آب مورد بررسي قرار گرفت. براي شبيه‌سازي هيدروديناميكي از روش حجم سيال با مدل كشش سطحي CSSو روش PLIC استفاده شد. قطرات در سه رژيم كروي، چرخشي و نوساني شبيه‌سازي شدند و همخواني بسيار خوب با نتايج تجربي با ميانگين خطاي 3/63% به‌دست آمد. همچنين مدل هيدروديناميكي تحقيق حاضر توانست رژيم نوساني قطره را در قطر mm 4/4 و قطر قطره با سرعت بيشينه را در قطر mm 3/5 پيش‌بيني نمايد كه داراي همخواني بسيار خوب با نتايج تجربي بود. در گام بعدي شبيه‌سازي، به‌منظور تأثير انتقال جرم در سرعت قطرات تولوئن mm 2، معادلات انتقال جرمي به شبيه‌سازي‌ها اضافه شد. تمامي خواص سيال در شبيه‌سازي‌ها به‌ غير از كشش سطحي ثابت نظر گرفته شد. نتايج شبيه‌سازي نشان داد بدون در نظر گرفتن تابعيت كشش سطحي با غلظت، سرعت شبيه‌سازي‌شده با نتايج تجربي موجود در مقالات داراي ميانگين خطاي 83% بود كه با درنظرگرفتن آن ميزان خطا تا حدود 2% كاهش يافت. گزارش خطوط جريان، شكل قطرات، سرعت محوري و سرعت حدي از نتايج ديگر اين تحقيق است.