دینامیک حرکت یک حباب در کانال شیب دار در اعداد رینولدز محدود

حرکت حباب ها روی سطوح شیب دار مانند کانال های شیب دار، دارای کاربردهای علمی و صنعتی بی شماری است. در پژوهش حاضر به بررسی و شبیه سازی سه بعدی حرکت عرضی یک حباب درون کانال شیب دار در جریان پواسل، با حضور نیروی گرانش پرداخته شده است. معادلات ناویر- استوکس که شامل کشش سطحی است، به صورت عددی به وسیله روش اختلاف محدود/ ردیابی جبهه حل می شوند. این روش، ترکیبی از روش های تسخیر و ردیابی قطره است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که سرعت بدون بعد در جهت جریان با افزایش عدد کاپیلاری افزایش می یابد؛ همچنین با افزایش شیب سطح، مقدار نیروی گرانش در راستای جریان افزایش و مقدار نیروی گرانش در جهت عمود بر جریان کاهش می یابد و حباب به مرکز کانال نزدیک تر می شود. در بررسی سرعت محوری حباب نسبت به زمان در زاویه های شیب سطح مختلف ، مشاهده شد که با افزایش مقدار زاویه شیب، سرعت حباب افزایش می یابد.