مطالعه برخورد قطره نانوسیال آب سیلیکا به سطح داغ با استفاده از مدل تک فازی

یکی از فرایندهای بسیار مهم خنک کاری در صنایع، خنک کاری از طریق اسپری قطرات می باشد. در این پژوهش، برخورد قطره نانوسیال آب سیلیکا  به سطح داغ در رژیم جوشش لایه ای مطالعه می شود. معادلات حاکم، شامل معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی در حالت تراکم ناپذیر می باشند. برای اعمال اثر نانوذرات از مدل تک فازی استفاده می شود. از روش سطح تراز برای ردیابی سطح مشترک و از روش سیال مجازی، برای اعمال ناپیوستگی ها روی سطح مشترک استفاده می شود. اثر افزودن نانوذرات و نیز اثر سرعت برخورد قطره روی زمان تماس قطره با سطح، میزان پخش شدن قطره و میزان دفع حرارت از سطح داغ بررسی می شود. افزایش سرعت برخورد منجر به افزایش پخش شدن قطره و آهنگ انتقال گرما می شود. ولی اثر آن روی زمان تماس قطره ناچیز است. افزایش کسرحجمی نانوذرات، باعث افزایش زمان تماس قطره با سطح و میزان پخش شدن قطره روی سطح می شود. در سرعت های برخورد بالاتر تاثیر اضافه کردن ذرات نانو روی افزایش میزان پخش شدن قطره بیشتر است. افزایش کسرحجمی، منجر به افزایش آهنگ انتقال گرما و میزان گرمای دفع شده از سطح می شود.