پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک > مقطع دکتری > سال 1403
پدیدآورندگان:
محمد کاظم شیخیان [پدیدآور اصلی]، محمد حسن کیهانی[استاد راهنما]، محمود نوروزی[استاد مشاور]
چکیده:
برخورد قطرات روی سطوح مختلف از موضوعات مهم و قابلتوجه در علم مکانیک سیالات میباشد. در این زمینه، تأثیر سیالات ویسکوالاستیک روی پدیده برخورد به دلیل کاربرد در فناوریهای گوناگون ازجمله پوشش دهی سطوح از اهمیت و جایگاه ویژه ای برخوردار است. برخورد قطره نیوتنی روی سطوح خشک و مرطوب طی چند دهه اخیر موردتوجه بسیاری از محققین قرار داشته است؛ درحالیکه سیالات غیر نیوتنی بهخصوص سیالات ویسکوالاستیک کمتر موردبررسی قرارگرفته است. تحقیقات انجام پذیرفته در این زمینه شامل تعداد محدودی از سیالات غیر نیوتنی روی سطوح تخت و شیبدار است که التزام توجه بیشتر به اهمیت و جایگاه این زمینه از پژوهش را فراهم آورده است. با توجه به گسترش علوم و فناوریهای مختلف درزمینه برخورد قطره و لزوم پیشرفت در این حوزه، شناخت دینامیک برخورد قطره روی سطوح کروی با توجه به کاربرد صنعتی آن (روکشدهی قرص ها، پوشش دهی بطری های شیشهای و قوطی های کنسرو) امری ضروری می باشد. لذا در این پژوهش، برخورد قطرات سیالات ویسکوالاستیک و نیوتنی روی سطح کروی آبدوست و آبگریز (با در نظر گرفتن نسبت انحنا، سرعت برخورد و الاستیسیته سیال) بهصورت آزمایشگاهی و عددی موردبررسی قرارگرفته است. مدلسازی عددی این پدیده با بهکارگیری روش حجم محدود و مدل اولدروید-بی در نرمافزار اپن فوم انجام شده است. همچنین نتایج آزمایشگاهی پدیده برخورد قطره سیال ویسکوالاستیک روی سطح کروی نیز بهعنوان معیاری جهت اعتبار سنجی قرارگرفته و با نتایج عددی مقایسه شده است. درروش آزمایشگاهی از پلیمر پلی -اکریل آمید جهت تولید سیال ویسکوالاستیک با لزجت ثابت (سیال باگر) استفاده شده است و محلولهای پلیمری با غلظت های مختلف از آنها تولید میشود. همچنین مخلوط آب و گلیسیرین بهعنوان سیال نیوتنی با لزجت مشابه سیال ویسکوالاستیک تولید شده تا جهت بررسی تأثیر خاصیت الاستیسیته در فیزیک نوع برخورد مورد استفاده و ارزیابی قرار گیرد. نتایج نشان داد که افزایش عدد وبر، حداکثر ضریب پخش قطرات را افزایش میدهد. زاویه تماس سطح به طور قابل توجهی بر فاز عقبنشینی تأثیر میگذارد، در حالی که تأثیر آن بر مرحله پخش حداقل است. قطرات در سطوح با زاویه تماس بزرگتر، جمع شدگی بیشتری نسبت به زاویه تماس های کوچکتر نشان دادند. سیالات نیوتنی نسبت به سیالات ویسکوالاستیک با ویسکوزیته یکسان، پخش و پسرفت بیشتری را نشان دادند و تأثیر کشسانی سیال را برجسته کردند. نشان داده شده است که تنش نرمال ناشی از ویسکوزیته کششی در طول پخش قطرات به طور قابل توجهی بیشتر از اختلاف تنش نرمال ناشی از تغییر شکل برشی است که رفتار متفاوتی را بین این دو نوع تنش در مورد قطرات نشان میدهد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#برخورد قطره #سطح کروی #ضریب پخش #سرعت برخورد #زاویه تماس سطح #نسبت قطر #الاستیسیته.
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: