کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10226143 1701252 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical investigation of bubble shape and flow filed of gas-liquid slug flow in circular microchannels
ترجمه فارسی عنوان
بررسی عددی شکل حباب و جریان جابه جا شده از جریان مایعات گاز مایع در میکرو کانال های دایره ای
کلمات کلیدی
جریان لجن، میکرو کانال دایره ای شبیه سازی عددی، حجم روش مایع
ترجمه چکیده
شبیه سازی عددی جریانهای ریز گاز مایع (همچنین به عنوان جریانهای تیلور) در میکرو کانالهای دایره ای انجام می شود با استفاده از روش ردیابی رابط بر اساس حجم روش مایع برای بررسی اثرات اعداد بی معنی مناسب بر روی شکل حباب و ساختار جریان در داخل و خارج از یک حباب جریان های شبیه سازی یکنواخت با آن روبرو می شوند و بنابراین حرکت یک سلول واحد که شامل یک حباب تیلور و یک لجن مایع است پیش بینی شده است. سلول های محاسباتی سازگار برای ضبط فیلم مایع نازک بین حباب و دیوار کانال استفاده می شود. شرایط عددی همانند آزمایشات در مطالعه قبلی ما است، یعنی دو قطر کانال و سه مایعات ویسکوزیته متفاوت استفاده شده است. نتیجه گیری به دست آمده به شرح زیر است: (1) شبیه سازی ردیابی رابط می تواند پیش بینی خوبی از شکل حباب و رابطه بین کسری خالی و جریان جریان حجمی گاز (2) شعاع انحنای در بینی حباب می تواند به خوبی در رابطه با تعداد مویرگی همبسته است، در حالی که در دم دم حباب نه تنها به تعداد مویرگی بلکه در تعداد وبر هم بستگی دارد و (3) حداقل ضخامت فیلم مایع در قسمت دم یک حباب ظاهر می شود، که نازک تر از فیلم مایع یکنواخت در ناحیه بدن حباب استوانه ای در تمام شرایط عددی می تواند با توجه به تعداد مویرگی و همچنین ضخامت فیلم مایع یکنواخت در ناحیه بدن حباب استوانه همبسته شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بررسی عددی شکل حباب و جریان جابه جا شده از جریان مایعات گاز مایع در میکرو کانال های دایره ای
چکیده انگلیسی
Numerical simulations of gas-liquid slug flows (also known as Taylor flows) in circular microchannels are carried out using an interface tracking method based on the volume of fluid method to investigate effects of relevant dimensionless numbers on the bubble shape and the flow structure inside and outside a bubble. Uniform slug flows are dealt with, and therefore, the motion of a single unit cell consisting of a Taylor bubble and a liquid slug is predicted. Adaptive computational cells are used to capture the thin liquid film between a bubble and the channel wall. The numerical conditions are the same as those in experiments in our previous study, i.e. two channel diameters and three liquids of different viscosities are used. The conclusions obtained are as follows: (1) the interface tracking simulation can give good predictions of the bubble shape and the relationship between the void fraction and the gas volumetric flow ratio, (2) the radius of curvature at the bubble nose can be well correlated in terms of the capillary number, whereas that at the bubble tail depends not only on the capillary number but also on the Weber number, and (3) the minimum liquid film thickness appearing in the tail region of a bubble, which is thinner than the uniform liquid film in the cylindrical bubble body region in all the numerical conditions, can be correlated in terms of the capillary number as well as the uniform liquid film thickness in the cylindrical bubble body region.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Fluid Flow - Volume 74, December 2018, Pages 28-35
نویسندگان
, , , ,