شبیه سازی عددی یک حباب معلق شناور در جریان ترکیبی کوئت و پواسل صفحه ای: بررسی اثر جاذبه

موقعیت تعادلی یک حباب دگردیس پذیر سه بعدی در جریان ترکیبی کوئت و پواسل بصورت عددی توسط حل کامل معادلات ناویر-استوکس مورد بررسی قرار گرفته است. میدان جریان روی یک شبکه ثابت توسط یک تقریب اختلاف محدود بقائی گسسته شده است و فصل مشترک بطور صریح توسط یک شبکه نامنظم جداگانه ای که از طریق شبکه ثابت حرکت می کند، بیان شده است. از آنجایی که فصل مشترک بطور پیوسته دچار تغییر شکل می شود، بازسازی جبهه در هر گام انتگرال گیری زمانی ضروری است. هدف از این پژوهش مطالعه حرکت یک حباب شناور در جریان ترکیبی کوئت و پواسل با نسبت های چگالی و چسبندگی مخالف واحد در یک عدد رینولدز محدود می باشد. نتایج نشان می دهد که حباب صرفنظر از موقعیت اولیه آن، در یک وضعیت تعادلی میان دیواره کانال و خط مرکزی قرار خواهد گرفت که به اثر سگر سیبربرگ مشهور است. نتایج در دو مجموعه ارائه شده است، در مجموعه اول شتاب جاذبه در نظر گرفته نشده است. در این حالت دیده می شود که تغییر شکل حباب بشدت وابسته به عدد کاپیلاری است. همچنین نتایج نشان می دهد که تنش برشی بر روی دیواره ها در حضور حباب دارای تغییراتی وابسته به موقعیت اولیه حباب می-باشد. در دومین مجموعه شتاب جاذبه به معادلات اضافه شده است، در این مورد دیده خواهد شد که تغییر شکل حباب بشدت وابسته به عدد اتوش می باشد. جهت اعتبار سنجی محاسبات، کار حاضر با برخی از نمونه نتایج داده های عددی در دسترس مقایسه شده است.