آناليز تشكيل قطره آب در روغن در كانال جريان هم‌محور به روش ديناميك سيالات محاسباتي

سيستم‌هاي دوفازي ابزاري مهم براي تشكيل قطرات محسوب مي‌شوند كه به دليل كاربردهاي متنوع در چند دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در پژوهش حاضر، فرآيند تشكيل قطره‌ي آب در روغن در يك هندسه هم‌محور با استفاده از روش حجم سيال شبيه‌سازي مي‌گردد و تأثير پارامترهاي مؤثر بر اين فرآيند مانند سرعت و دانسيته فاز گسسته و همچنين كشش سطحي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. از نتايج حاصل براي توليد ذرات كروي گاما-آلومينا به روش قطره‌ي روغن استفاده مي‌شود. در اين پژوهش با ساخت يك سامانه آزمايشگاهي، عوامل مؤثر بر فرآيند تشكيل قطره بررسي گردد. نتايج عددي با داده‌هاي آزمايشگاهي اعتبارسنجي شده است. خطاي اندازه‌گيري براي اندازه قطره حدود 5% و براي كرويت حدود 4% است. مطالعات نشان مي‌دهد كه اگر چه پارامترهاي ذكر شده تأثير زيادي روي اندازه قطرات و زمان جدايش دارند اما وابستگي اندازه قطرات به كشش سطحي و دانسيته فاز گسسته بيشتر است. افزايش كشش ‌سطحي موجب افزايش اندازه قطرات و زمان جدايش مي‌شود. همچنين، با افزايش دانسيته فاز گسسته، اندازه قطرات كاهش اما زمان جدايش افزايش يافته است. افزايش سرعت نيز با وجود تأثير ناچيز، منجر به افزايش اندازه و كاهش زمان جدايش قطرات شده است.