عنوان مقاله :
شبيه سازي به روش شبكه بولتزمن سه بعدي از نوسانات يك قطره آونگان در حال رشد
عنوان به زبان ديگر :
Three-dimensional LBM Simulation of Oscillations of a Pendent Growing Drop
پديد آورندگان :
قرباني فر، شهرام دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات - دانشكده مهندسي مكانيك، برق و كامپيوتر، تهران، ايران , طيبي رهني، محمد دانشگاه صنعتي شريف - دانشكده هوافضا، تهران، ايران , زارع، مسعود دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات - دانشكده مهندسي مكانيك، برق و كامپيوتر، تهران، ايران
كليدواژه :
روش شبكه بولتزمن سه بعدي , جريان دوفازي , نوسانات غير خطي قطره , قطره در حال رشد
چكيده فارسي :
در اين مقاله، معادله نيرو-جابجايي و نوسانات سه بعدي غير خطي يك قطره آونگان به صورت عددي بررسي مي شود. رشد و جدايش قطره، كه به دليل گرانش از انتهاي لوله مويين آويزان است، (با فرض نسبت هاي چگالي و گرانروي بالا و جريانهاي دو فازي غيرقابل اختلاط در نظر گرفته مي شود. از روش شبكه بولتزمن با زمان آرامش سه بعدي براي شبيه سازي رشد، جدايش و نوسانات قطره استفاده شد. متوجه شديم كه قطره در حال رشد همزمان سه رفتار كششي مختلف را نشان مي دهد. نشان داده شد كه قطره داراي شتاب نوساني است. حداكثر دامنه شتاب بدون بعد حدود 35 و فركانس بدون بعد حدود 40 بود. نتيجه گيري شد كه قطره هنگام رشد امواج صوتي را در بالادست توليد مي كند. اگرچه جريان در جهت گرانش بود، نوسانات عرضي با دامنه كم و با فركانس بدون بعد 500 تا 800 در طول رشد قطره تشخيص داده شد.
چكيده لاتين :
In this work, the force-displacement equation and non-linear threedimensional
oscillations of a pendant drop are investigated numerically.
The presented novel force-displacement function allows following the
dynamics of a pendant drop and realizing its elastic behavior. The
growth and detachment of drop, which is pending due to gravity from a
capillary tip, is considered (assuming high density and high viscosity
ratios and immiscible two-phase flows). The three-dimensional multirelaxation
time lattice Boltzmann method (MRT-LBM) was used to
simulate the growth, detachment, and oscillations of the drop. It was
realized that the growing drop shows three different elastic behaviors
simultaneously (hardening, linear, and softening). It was shown that the
growing drop has oscillatory acceleration (in the direction of flow). The
acceleration had a maximum dimensionless amplitude of about 35 and a
dimensionless frequency of about 40. It was concluded that drop generates
acoustic waves upstream while growing. Although the flow was in the gravity
direction, low amplitude transverse oscillations with the dimensionless
frequency of 500 to 800 were detected during the drop growth
عنوان نشريه :
فناوري در مهندسي هوافضا
