کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054112 1458015 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modelling of the rise and absorption of a fluid inclusion
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی افزایش و جذب یک مایع
ترجمه چکیده
افزایش ظاهری مشتعل مایع تک در یک مایع غلیظ که در ظرف از نوع استوانه ای محصور شده است، از لحاظ عددی مدلسازی شده است. علاوه بر این فرض می شود که ورودی به آرامی توسط مایع اطراف جذب می شود. رویکرد فاز فاز به عنوان یک مدل مبتنی بر فیزیک برای توصیف تکامل ترمو و هیدرودینامیکی مخلوط باینری ناهمگون می باشد. اثر متقابل تأثیر جذب و حرکت درگیر شدن بررسی شده است. ما دریافتیم که انحلال یک تقریبا کروی در سطح آن به صورت یکنواخت اتفاق نمی افتد. انتشار نفوذپذیری در چاه بالایی درگیر است. ماده جذب شده توسط مایع به سرعت به بخش عمده ای از فضای محیط نفوذ نمی کند، آن را در پشت تشکیل شده تشکیل یک غلظت متمرکز بیدار می شود. ما دریافتیم که در طول افزایش سرعت گنجاندن رشد می کند. سرعت و شتاب پذیرش به شدت به میزان جذب بستگی دارد، به طوری که گنجاندن آن در سرعت های بالاتر جذب می شود. این اثر توسط اثر استرس مارنگونی است که به دلیل ترکیب مخلوط یکنواخت در امتداد سطح موجود است. ما همچنین دریافتیم که افزایش ظهور در یک ظرف بسته با جریان تجدید پذیر که در نزدیکی محصور شدن ایجاد شده است همراه است و با افزودن به بالا می رود. در حد جذب ناچیز (تعداد پیکلت بالاتر)، همگرایی با سرعت پایدار ثابت یک محرک نامطبوع مشاهده می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
The buoyancy-driven rise of a small single fluid inclusion in a viscous liquid that is enclosed in a container of the cylindrical shape is numerically modelled. It is additionally assumed that the inclusion is slowly absorbed by the surrounding liquid. The phase-field approach is used as a physics-based model for the description of the thermo- and hydrodynamic evolution of a miscible heterogeneous binary mixture. The interplay of the effects of absorption and inclusion's motion are investigated. We found that the dissolution of a nearly spherical inclusion does not occur evenly over its surface. The interfacial diffusion is stronger at the inclusion's top cap. The matter absorbed by the liquid does not quickly penetrate into the bulk of the ambient phase, it accumulates behind the inclusion forming a concentration wake. We found that during the rise the inclusion's speed grows. The speed and the acceleration of the inclusion strongly depend on the absorption rate, so the inclusion rises faster at the higher absorption rates. This effect is explained by the action of the Marangoni stress that is developed due to non-uniform mixture composition along the inclusion's surface. We also found that the rise of the inclusion in a closed container is accompanied by the recirculation flow that is developed near the inclusion and that rises upwards with the inclusion. In the limit of negligible absorption (higher Peclet numbers) the convergence to a constant terminal speed of an immiscible inclusion is observed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 125, October 2018, Pages 801-814
نویسندگان
, ,