چکیده: تشکیل قطره از انتهای یک نازل و نحوه حرکت آن در محیط اطراف، از جمله موضوعات جذاب و پر کاربردی است که توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. شناخت بهتر فیزیک قطرات و آشنایی با عوامل موثر در تشکیل، جدایش و حرکت قطره، موجب بهبود و افزایش بازده فرایندهای صنعتی مرتبط می گردد. در همین راستا در مطالعه حاضر به بررسی تغییرشکل و ضریب پسای دو قطره ویسکوالاستیک (باگر) با خاصیت های الاستیک متفاوت، در حال سقوط در هوا و نفت و مقایسه نتایج آنها با سه قطره نیوتنی آب و اتانول و همچنین محلول آب و نمک سدیم دودسیل بنزن سولفانات به عنوان فعال سطحی پرداخته شده است. در مطالعه حاضر از قطرات در حال سقوط تصویربرداری شده است و با استفاده از پردازش تصویر نتایج بدست آمده است. در قسمت اول به بررسی سینماتیک قطرات پرداخته شده است. نتایج نشان داد که قطرات با شتابی ثابت و کمتر از شتاب گرانش در حال سقوط هستند و به سرعت حدی خود نرسیدند که دلیل آن پایین بودن لزجت هوا است اما در مورد سقوط قطرات در نفت مقادیر شتاب بسیار کم شده و مقدار سرعت کاهش چشمگیری داشت که این امر ناشی از افزایش لزجت سیال بستر است. موضوع بعدی که مورد بررسی قرار گرفت مسیر حرکت قطرات بود که مسیر قطرات در حال سقوط در هوا به دلیل بسیار پایین بود لزجت هوا کاملا یک خط مستقیم بوده ولی بلعکس قطرات در حال سقوط در نفت دارای حرکت نوسانی هستند که دلیل آن ایجاد گردابه های کارمن در پشت قطره است. در رینولدز های پایین دو گردابه متقارن، در دو طرف قطره تشکیل می شود که در نتیجه آن قطره به شکل مستقیم به حرکت خود ادامه می-دهد. در حالی که با افزایش رینولدز رشد گردابه ها غیر متقارن بوده و مسیر حرکت قطره بصورت نوسانی درمی آید. حجم قطرات نیز به روش انتگرال گیری حول محور تقارن قطره از المان های کوچک حجم با فرض متقارن بودن قطره محاسبه گردید و سپس با مقادیر تئوری مقایسه شد که نتایج نشان دهنده تطابق خوب مقادیر آزمایشگاهی و تئوری است. همچنین ضریب پسای قطرات مورد بررسی قرار گرفت. تغییرشکل های قطرات و تاثیرات این تغییر شکل ها، باعث دشواری یافتن روابطی بمنظور توصیف ضرائب پسای قطرات شده است. از اینرو از دو دیدگاه متفاوت بهره گرفته شد. نخست از تغییرشکل های قطره حین حرکت صرفنظر و قطره بصورت یک جسم جامد در نظر گرفته شد و برپایه قانون دوم نیوتن رابطه تئوری برای توصیف ضریب پسا بر اساس عدد رینولدز بیان گردید. در دیدگاه دوم با استفاده از روش های پردازش تصاویر، تغییرشکل ها مورد بررسی و بصورت کاملاً دقیق در محاسبه ضرائب پسا اعمال گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که روابط ارائه شده از دقت قابل قبولی برخوردار است. البته لازم به ذکر است که قطرات نیوتنی دچار تغییرشکل بیشتری نسبت به قطرات ویسکوالاستیک می شوند که در پی آن مقادیر خطا افزایش می یابد. همچنین اثرات نسبت ویسکوزیته، خاصیت الاستیک و کشش سطحی بر روی ضریب پسا بررسی شد و نتایج نشان داد که با افزایش نسبت ویسکوزیته (k) مقادیر ضریب پسا افزایش و برای قطراتی با نسبت ویسکوزیته یکسان به ترتیب، با افزایش عدد الاستیسیته (En) و افزایش کشش سطحی مقدار ضریب پسا افزایش می یابد. بررسی تغییرشکل قطرات از دیگر موضوعات مورد بررسی در مطالعه حاضر است. تغییرشکل قطرات نیوتنی در حین سقوط در هوا بصورت تناوبی بوده که این تناوبات ناشی از برهم کنش میان نیرو های کشش سطحی و فشار هیدرودینامیکی و وجود جریان های چرخشی درون قطره است که منجر به ناپایداری در سطح قطرات می گردد. در حالی که تغییرشکل تناوبی قطرات هنگام حرکت در نفت رفته رفته میرا می شود که ناشی از لزجت بالای نفت نسبت به هوا است. اما در مورد قطرات ویسکوالاستیک می توان گفت که با افزودن پلیمرها دامنه نوسانات میرا می شود . همچنین نتایج نشان داد که غلظت های بالاتر پلیمرها موجب نوسانات کمتر قطره در حین حرکت می شود. بعلاوه افزودن پلیمرها موجب بی نظمی هایی در رفتار قطرات می شود. بعبارت دیگر الگوهای تناوبی مانند آنچه در مورد قطرات نیوتنی دیده شد مشاهده نمی شود. از سوی دیگر محدوده دامنه نوسانات برای قطرات ویسکوالاستیک بطرز قابل توجهی کمتر از قطرات نیوتنی است. در حالیکه قطرات ویسکوالاستیک در نفت بیشتر دچار تغییرشکل می شوند و شکل کروی خود را از دست می دهند و به بیضی تغییرشکل می دهند.