کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11000280 1423227 2018 36 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Interface evolution of a liquid Taylor droplet during passage through a sudden contraction in a rectangular channel
ترجمه فارسی عنوان
تکامل رابط یک قطره مایع تیلور در طی عبور از یک انقباض ناگهانی در یک کانال مستطیلی
ترجمه چکیده
مطالعهی عددی مبتنی بر اختلاط بولتزمن با استفاده از شبکهای برای بررسی تأثیر انقباض ناگهانی در کانال مستطیلی در طول افزایش ماده مایع سبکتر درون سنگینتر انجام شده است. مفهوم رابط کاربری پراکنده برای پیش بینی رابط مایع مایع استفاده شده است. شبیه سازی ها برای عبور یک قطره نفت سفید از طریق محدودیت هایی مانند انقباض ناگهانی، دیافراگم و انقباض از راه دور، گسترش می یابند. طیف گسترده ای از انقباض، حجم قطره و گرایش کانال به مطالعه تکامل رابط در امتداد کانال مستطیلی در نظر گرفته شده است. تغییر متقارن شکل بین فازی مشاهده شده است، در حالی که قطره تلاش می کند تا پس از انقباض در ناحیه محدود محدود قرار گیرد. با استفاده از جریانهای ساده و بردارهای سرعت، دلایل تکامل بین فاز، ایجاد می شوند. با کاهش نسبت انقباض، مقاومت در مقابل عبور قطرات این باعث افزایش طول لاملا مانند رابط نفت سفید در پایین دست از انقباض است. حجم قطره تأثیر قابل توجهی در ساخت ساختار فضایی دم داشت که اجازه می داد آب داخل هسته کریستال برای حجم بیشتری نفوذ کند. در طول گذراندن یک قطره نفت سفید در یک کانال با شیب متفاوت، مرحله یک رابط نامتقارن مشاهده می شود. با ایجاد انقباض افست، عدم تقارن محلی در واسط نفتی نزدیک سطح هوا کاهش می یابد. تلاش برای ادامه حرکت عبور قطره ای نفت از طریق یک سوراخ که نشان می دهد تکامل بین فازی محدود و آزاد پس از انقباض و بخش های گسترش ادامه دارد. منطقه تثبیت کننده بین انقباض و انبساط، با ایجاد قطعه ای از رابطۀ نفتی، بر تولید قطرات دختر اثر گذاشت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
A lattice Boltzmann discretization based numerical study has been carried out to study the effect of sudden contraction in a rectangular channel during uprise of a lighter liquid species inside a heavier one. Diffused interface concept has been adopted for the prediction of liquid-liquid interface. Simulations are performed for passage of a kerosene droplet through restrictions like a sudden contraction, orifice, and remotely spaced contraction-expansion. A wide range of contraction ratio, droplet volume, and channel inclinations are considered to study the evolution of interface along the rectangular conduit. Symmetric change of interfacial shape has been observed while droplet tries to accommodate in the narrow confined zone after contraction. Using streamlines and velocity vectors, the reasons behind the interfacial evolution are established. With a decrease in contraction ratio, resistance against droplet passage increases this produces lengthier lamella like kerosene interface in the downstream of contraction. Droplet volume showed a significant effect in constructing the tail interfacial structure, which allows water to penetrate inside kerosene core for larger volumes. During the passage of a kerosene droplet in a channel with different inclination, stage of an asymmetric interface is observed. By providing offset contraction, local asymmetries are observed in the kerosene interface near the plane of area reduction. Efforts are continued to observe the kerosene droplet passage through an orifice which showed restricted and free interfacial evolution after contraction and expansion sections, respectively. The stabilizing zone between contraction and expansion showed influence on the generation of daughter droplets by fragmenting kerosene interface.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 192, 31 December 2018, Pages 993-1010
نویسندگان
, ,