مطالعه عددي برخورد قطره آب به سطح با استفاده از يك رويكرد ناميرا در مدل كردن سطح مشترك

در اين تحقيق، فرآيند برخورد قطره آب به سطح جامد با استفاده از يك رويكرد ناميرا در مدل كردن سطح مشترك، شبيه‌سازي مي‌گردد. اين رويكرد بر مبناي حل معادلات مومنتوم و پيوستگي با اعمال شرايط پرش مناسب در سط ح مشترك مي‌باشد. از روش سطح تراز براي رديابي سطح مشترك و از تكنيك سيال مجازي براي اعمال دقيق شرايط پرش در سطح مشترك استفاده مي‌شود. بدين ترتيب از ميرا كردن كميت‌ها در عرض سطح مشترك اجتناب و ناپيوستگي آ نها در سطح مشترك حفظ مي‌شود. مقايسه نتايج شبيه‌سازي با نتايج آزمايشگاهي و عددي، دقت روش عددي را تأييد مي‌كند. نتايج حاصل نشان مي‌دهند كه روش عددي مورد استفاده، در مقايسه با روش حجم سيال پيش‌بيني دقيق‌تري از رفتار قطره در فرآيند برخورد ارائه مي‌دهد. اثر زاويه تماس قطره آب با سطح روي فرآيند برخورد بررسي مي‌شود. در زواياي تماس كمتر از ° 90 ، قطره آب پس از برخورد، روي سطح پخش مي‌شود. ولي براي زواياي تماس بيشتر از ° 90 ، قطره پس از پخش شدن شروع به جمع شدن مي‌كند. در اين حالت، پس از جمع شدن قطره امكان بلند شدن آن از روي سطح وجود دارد. با افزايش زاويه تماس، بيشينه شعاع پخش شدن قطره كاهش مي‌يابد.