Numerical study of the surfactant-covered falling film flowing down a flexible wall

علیرغم ادبیات گسترده در مورد فیلم های سقوط مایع، اکثریت آنها بر روی فیلم های سقوط تمیز در دیوارهای سفت و سخت قرار گرفته اند. در این مطالعه، فیلم سقوط آلوده به سورفکتانت نامحلول بر روی یک بستر انعطاف پذیر در شبیه سازی های عددی در نظر گرفته شده است. دینامیک جریان فیلم با استفاده از معادلات ناجی-استوکس و رویکرد ردیابی رابط مورد مطالعه قرار گرفته است. غلظت سورفاکتانت با توجه به نسبت جرم سورفاکتانت و سطح سطح فیلم محاسبه می شود. موج انفرادی به طور کامل توسعه یافته همراه با موج های مویرگی جلو به دست می آید. نتایج نشان می دهد که حضور سورفاکتانت بین فسفات و بستر انعطاف پذیر تاثیر قابل توجهی بر پویایی فیلم سقوط دارد. سورفاکتانت، که برای کاهش سرعت موج بین فازی عمل می کند، می تواند پراکندگی را نیز کاهش دهد. محرک دیوار نقش مهمی در خنثی کردن انرژی تغییر شکل از انحراف کوتاه مدت دارد. به عنوان ضریب مهار دیوار افزایش می یابد، موج شکن های مویرگی مویرگی بین فازی می تواند سرکوب شود و جریان گردش ثانویه تشدید می شود. تنش دیوار، که می تواند نوسانات دیوار انعطاف پذیر را مهار کند، تمایل به تقویت موج های مویرگی قبلی دارد و موجب افزایش سرعت موج انفرادی می شود.