 |
شکست قطرات در یک T-Junction
معرفی
امولسیون ها شامل قطرات مایع کوچکی هستند که در مایع دیگری غوطه ور شده اند، معمولاً روغن در آب یا آب در روغن. امولسیون ها کاربرد وسیعی در تولید مواد غذایی، آرایشی و بهداشتی و محصولات دارویی پیدا می کنند. خواص و کیفیت امولسیون معمولاً به اندازه و توزیع قطرات بستگی دارد. این مثال به تفصیل چگونگی ایجاد قطرات یکنواخت در یک اتصال میکروکانال T را بررسی می کند.
برای تنظیم مدل، می‌توانید از ویژگی جفت‌کننده چندفیزیکی، رابط جریان دو فازی، سطح تنظیم سطحی استفاده کنید. این مدل از شرایط مرزی دیوار خیس شده جفت چندفیزیکی در دیواره های جامد، با زاویه تماس 135 درجه استفاده می کند . از روی نتایج می توانید اندازه قطرات ایجاد شده و سرعت تولید آنها را تعیین کنید.
تعریف مدل
شکل 1 هندسه میکروکانال T شکل را با مقطع مستطیلی نشان می دهد. برای اینکه عناصر سیال جدا شده با قطرات مطابقت داشته باشند، هندسه به صورت سه بعدی مدل‌سازی می‌شود. به دلیل تقارن، مدل سازی تنها نیمی از هندسه اتصال کافی است. دامنه مدل سازی در شکل 1 نشان داده شده است . مایعی که باید به صورت قطرات کوچک پراکنده شود، سیال 2، از طریق کانال عمودی وارد می شود. سیال دیگر، سیال 1، از راست به چپ در کانال افقی جریان دارد.
شکل 1: دامنه مدل سازی اتصال T.
مشکلی که شرح داده شد برای راه‌اندازی با ویژگی کوپلینگ چندفیزیکی جریان دو فازی لایه لایه، ساده است. این ویژگی رابط های فیزیک جریان آرام و مجموعه سطح را جفت می کند.
رابط جریان آرام یک معادله انتقال حرکت و یک معادله تداوم را تنظیم می کند. رابط Level Set یک معادله مجموعه سطح را برای متغیر مجموعه سطح تنظیم می کند. رابط سیال با کانتور 0.5 تابع تنظیم سطح تعریف می شود.
رابط های Laminar Flow و Level Set از معادلات زیر استفاده می کنند:
در معادلات بالا، ρ نشان دهنده چگالی (kg/m 3 )، سرعت u (m/s)، زمان t (s)، ویسکوزیته دینامیکی μ (Pa·s)، فشار p (Pa) و F st کشش سطحی است. نیرو (N/m 3 ). علاوه بر این، 
تابع مجموعه سطح است و γ و ε پارامترهای تثبیت عددی هستند.
تابع مجموعه سطح است و γ و ε پارامترهای تثبیت عددی هستند.چگالی موثر و ویسکوزیته به صورت میانگین حجم تعریف می شود.
که ρ 1 ، ρ 2 ، μ 1 و μ 2 چگالی و ویسکوزیته سیال 1 و سیال 2 هستند و تابع مجموعه سطح به عنوان کسر حجمی فاز دوم عمل می کند. تعاریف دیگری از ویسکوزیته و فشار نیز موجود است. این مدل از مواد Multiphase برای محاسبه پارامترهای مواد موثر استفاده می کند.
تابع مجموعه سطح به عنوان کسر حجمی فاز دوم عمل می کند. تعاریف دیگری از ویسکوزیته و فشار نیز موجود است. این مدل از مواد Multiphase برای محاسبه پارامترهای مواد موثر استفاده می کند.پارامترهای فیزیکی
این دو مایع دارای خواص فیزیکی زیر هستند:
تعداد | مقدار، سیال 1 | ارزش، سیال 2 |
چگالی (kg/ m3 ) | 1000 | 1000 |
ویسکوزیته دینامیکی (Pa·s) | 0.00195 | 0.00671 |
ضریب کشش سطحی 5·10-3 N / m است .
شرایط مرزی
در هر دو ورودی، شرایط جریان کاملا توسعه یافته با نرخ جریان حجمی تجویز شده استفاده می شود. در مرز خروجی، شرط فشار تنظیم شده است. شرایط مرزی چندفیزیک دیوار مرطوب برای تمام مرزهای جامد با زاویه تماس مشخص شده به عنوان 135 درجه و طول لغزش برابر با 6.5e-5 متر اعمال می شود. زاویه تماس، زاویه بین سطح مشترک سیال و دیواره جامد در نقاطی است که رابط سیال به دیوار متصل می شود. طول لغزش فاصله تا موقعیت خارج از دیوار است که در آن مولفه سرعت مماسی برون یابی شده صفر است ( شکل 2 را ببینید ).
شکل 2: زاویه تماس، θ ، و طول لغزش، β .
نتایج و بحث
شکل 3 رابط سیال (عملکرد تنظیم سطح
) و خطوط جریان سرعت را در زمان های مختلف نشان می دهد. اولین قطره تقریباً پس از 0.03 ثانیه تشکیل می شود.
) و خطوط جریان سرعت را در زمان های مختلف نشان می دهد. اولین قطره تقریباً پس از 0.03 ثانیه تشکیل می شود.
شکل 3: خطوط جریان سرعت و مرز فاز در t = 0.02 s، 0.04 s، 0.06 s و 0.08 s.
می توانید قطر موثر، d eff – یعنی قطر یک قطره کروی با همان حجم قطره تشکیل شده – را با استفاده از عبارت زیر محاسبه کنید:
(1)
در اینجا، Ω سمت چپ ترین قسمت کانال افقی را نشان می دهد که x < 0.2 میلی متر است. در این مورد، نتایج نشان می دهد که d eff بین 0.11 میلی متر و 0.12 میلی متر است. نتایج با نتایج ارائه شده در Ref مطابقت دارد . 1 .
ارجاع
1. S. van der Graaf، T. Nisisako، CGPH Schroën، RGM van der Sman و RM Boom، “شبیه سازی شبکه بولتزمن تشکیل قطرات در میکروکانال T شکل”، لانگمویر، جلد . 22، صفحات 4144-4152، 2006.
مسیر کتابخانه برنامه: CFD_Module/Verification_Examples /droplet_breakup
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow > Multiphase Flow > Two-Phase Flow، Level Set > Laminar Flow را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، از پیش تعیین شده مطالعات برای انتخاب چندفیزیکی> وابسته به زمان با شروع فاز را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست هواپیما ، xz-plane را انتخاب کنید . |
4 |  روی Show Work Plane کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.4 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، 0.1 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -0.7 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در نوار ابزار Work Plane ، روی Build All کلیک کنید .
Build All کلیک کنید .صفحه کار 1 (wp1)> چند ضلعی 1 (pol1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Polygon کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Polygon ، بخش Object Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع ، منحنی باز را انتخاب کنید . |
4 | بخش مختصات را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
XW (MM) | (میلی متر) است |
0 | 0.2 |
0.1 | 0.2 |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> چند ضلعی 2 (pol2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Polygon کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
XW (MM) | (میلی متر) است |
0.1 | 0 |
0.1 | 0.1 |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فاصله ها (میلی متر) |
0.05 |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
هندسه باید مانند شکل 1 باشد .
چند فیزیک
جریان دو فاز، مجموعه سطح 1 (tpf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی دو فاز جریان، مجموعه سطح 1 (tpf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان دو فاز ، مجموعه سطح ، قسمت ویژگی های مواد را پیدا کنید . |
3 |  روی Add Multiphase Material کلیک کنید . |
مواد
مایع 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials>Multiphase Material 1 (mpmat1) روی Phase 1 (mpmat1.phase1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای فاز ، Fluid 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1e3[kg/m^3] | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ویسکوزیته دینامیکی | که در | 1.95e-3[Pa*s] | پس | پایه ای |
مایع 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials>Multiphase Material 1 (mpmat1) روی Phase 2 (mpmat1.phase2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای فاز ، Fluid 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1e3[kg/m^3] | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ویسکوزیته دینامیکی | که در | 6.71e-3[Pa*s] | پس | پایه ای |
تعاریف
مرحله 1 (مرحله 1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Step را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مرحله ، قسمت پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن مکان ، 1e-3 را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Smoothing کلیک کنید . در قسمت متنی Size of transition zone ، 2e-3 را تایپ کنید . |
ادغام 1 (در اول)
یک جفت ادغام غیرمحلی را اضافه کنید که برای محاسبه قطر قطره موثر مطابق با معادله 1 در بخش Model Definition از آن استفاده می کنید .
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
متغیرهای 1
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی متغیرهای  محلی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
V1 | 0.4e-6/3600*step1(t[1/s])[m^3/s] | m³/s | جریان حجمی، ورودی 1 |
v2 | 0.2e-6/3600*step1(t[1/s])[m^3/s] | m³/s | جریان حجمی، ورودی 2 |
d_eff | 2*(intop1((phils>0.5)*(x<-0.2[mm]))*3/(4*pi))^(1/3) | متر | قطر قطره موثر |
چند فیزیک
جریان دو فاز، مجموعه سطح 1 (tpf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی دو فاز جریان، مجموعه سطح 1 (tpf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان دو فاز ، مجموعه سطح ، بخش تنش سطحی را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Include level stress force in momentum equation را انتخاب کنید . |
4 | از لیست ضریب کشش سطحی ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن σ ، 5e-3[N/m] را تایپ کنید . |
مجموعه سطح (LS)
مجموعه سطح مدل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Level Set (ls) روی Level Set Model 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مدل Level Set ، بخش Level Set Model را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن γ ، 0.1[m/s] را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ε ls ، 5e-6 را تایپ کنید . |
چند فیزیک
دیوار خیس شده 1 (ww1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی Wetted Wall 1 (ww1) کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 2-4، 6، 7، 9، 10 و 16-20 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دیوار مرطوب ، قسمت دیوار خیس شده را پیدا کنید . |
4 | از لیست طول لغزش ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن β ، 5e-6[m] را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن θ w ، 3*pi/4[rad] را تایپ کنید . |
مجموعه سطح (LS)
مقادیر اولیه، سیال 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Level Set (ls) روی Initial Values, Fluid 2 کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
برای دامنه های 1، 2 و 4، تنظیمات مقدار اولیه پیش فرض اعمال می شود.
جریان آرام (SPF)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید .
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 22 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . روی دکمه Flow rate کلیک کنید . |
6 | در قسمت متنی V 0 ، V1 را تایپ کنید . |
ورودی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 12 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . روی دکمه Flow rate کلیک کنید . |
6 | در قسمت متنی V 0 ، V2 را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 5، 13، 14 و 21 را انتخاب کنید. |
مجموعه سطح (LS)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Level Set (ls) کلیک کنید .
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 12 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت Level Set Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، Fluid 2 ( φ = 1) را انتخاب کنید . |
ورودی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 22 را انتخاب کنید. |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 5، 13، 14 و 21 را انتخاب کنید. |
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 2، 7، 10 و 16 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 160 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 1 و 9 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 20 را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 12 و 28 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 25 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 4 را تایپ کنید . |
توزیع 4
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 24 و 27 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 20 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 3 را تایپ کنید . |
7 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
نقشه برداری 1
روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید .
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، برای گسترش بخش Source Faces کلیک کنید . |
3 | فقط مرزهای 2، 7 و 10 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی Number of element ، 10 را تایپ کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1
مرحله 2: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 ، روی Step 2: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Output times ، range(0,2.5e-3,0.08) را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Results while Solving کلیک کنید . کادر Plot را انتخاب کنید . |
این انتخاب به این معنی است که پنجره Graphics یک نمودار سطحی از کسر حجمی Fluid 1 را در حین حل نشان می دهد و این نمودار در هر مرحله زمانی خروجی به روز می شود.
راه حل 1 (sol1)
برای عملکرد و دقت بهینه، دنباله حل کننده را به صورت دستی تنظیم کنید.
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1> Solver Configurations> Solution 1 (sol1)> Dependent Variables 2 را گسترش دهید ، سپس روی فیلد Velocity (comp1.u) کلیک کنید . |
4 | در پنجره تنظیمات برای فیلد ، بخش Scaling را پیدا کنید . |
5 | از لیست روش ، دستی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن مقیاس ، 0.1 را تایپ کنید . |
7 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1) روی Time-Dependent Solver 1 کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای حل وابسته به زمان ، بخش Time Steping را پیدا کنید . |
9 | زیربخش تنظیمات متغیر جبری را پیدا کنید . در قسمت کسری از گام اولیه برای متن اویلر به عقب ، 1 را تایپ کنید . |
10 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
ایزورفیس 1
1 | روی Velocity (spf) کلیک راست کرده و Isosurface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، ls.Vf1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Levels را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، سطوح را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Levels ، 0.5 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
7 | از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید . |
8 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
کسر حجمی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Pressure (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت Label text، Volume Fraction را تایپ کنید . |
برش 1
1 | روی Volume Fraction کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، ls.Vf1 را تایپ کنید . |
سطح
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results>Volume Fraction روی Surface کلیک راست کرده و Delete را انتخاب کنید .
کسر حجمی سیال 1 (ls)
اکنون، اولین گروه نمودار پیش فرض، یک نمودار برشی از سرعت همراه با یک نمودار کانتوری کسر حجمی سیال 1 را نشان می دهد، و گروه نمودار دوم، کسر حجمی سیال 1 را به صورت نمودار برش نشان می دهد. این مراحل را برای بازتولید سری نمودارهای میدان سرعت نشان داده شده در شکل 3 دنبال کنید .
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume Fraction of Fluid 1 (ls) را گسترش دهید . |
2 | بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Isosurface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست رنگ ، سفید را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 2
روی Results>Volume Fraction of Fluid 1 (ls)>Isosurface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Isosurface 2 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی y-component ، -2*y را تایپ کنید . |
4 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
5 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید . |
ساده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 1 (ls) کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن شماره ، 8 را تایپ کنید . |
4 | فقط مرزهای 12 و 22 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
6 | چک باکس Radius scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2e-3 را تایپ کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بیان رنگ ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Aurora>JupiterAuroraBorealis را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای بیان رنگ ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
7 | تیک Color legend را پاک کنید . |
ساده 2
در پنجره Model Builder ، در Results>Volume Fraction of Fluid 1 (ls) روی Streamline 1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Streamline 2 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی y-component ، -2*y را تایپ کنید . |
4 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
5 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 1 (ls) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
4 | از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید . |
انتخاب 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Selection را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3 و 17–20 را انتخاب کنید. |
سطح 2
در پنجره Model Builder ، در Results>Volume Fraction of Fluid 1 (ls) روی Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Surface 2 را گسترش دهید . |
2 | روی Surface 2 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن y-component ، 0.05 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
6 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید . |
انتخاب 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Selection 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب را پیدا کنید . |
3 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 3-6، 9، 13، 14، و 17-21 را انتخاب کنید. |
کسر حجمی سیال 1 (ls)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results بر روی Volume Fraction of Fluid 1 (ls) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست زمان (ها) ، 0.02 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
5 | در نوار ابزار Volume Fraction of Fluid 1 (ls) ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی Plot کلیک کنید . |
نمودار حاصل را با نمودار بالا سمت چپ در شکل 3 مقایسه کنید . برای بازتولید سه نمودار باقیمانده، راه حل را برای مقادیر زمانی 0.04، 0.06 و 0.08 ثانیه رسم کنید.
ارزیابی جهانی 1
در مرحله بعد، قطر قطره موثر محاسبه شده را طبق رابطه 1 ارزیابی کنید .
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی ارزیابی  جهانی کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، روی جایگزینی عبارت در گوشه سمت راست بالای بخش عبارات کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Definitions>Variables>d_eff – Effective droplet قطر – m را انتخاب کنید . |
3 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
نتیجه، تقریباً 0.12 میلی متر، در جدول در پنجره جدول نمایش داده می شود .
نتایج
در نهایت، یک فیلم از رابط سیال متحرک و خطوط جریانی سرعت تولید کنید.
کسر حجمی سیال 1 (ls)
در پنجره Model Builder ، در بخش Results بر روی Volume Fraction of Fluid 1 (ls) کلیک کنید .
انیمیشن 1
1 | در نوار ابزار Volume Fraction of Fluid 1 (ls) روی  انیمیشن کلیک کنید و Player را انتخاب کنید . |
COMSOL Multiphysics فیلم را تولید می کند. برای پخش فیلم، روی دکمه Play در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . اگر می‌خواهید فیلمی را با فرمت GIF، Flash یا AVI صادر کنید، فایل را از لیست هدف انتخاب کنید .
