تحلیل تاثیر تغییرات شیب سطح بر روی رشد، حرکت و ادغام قطرات در چگالش قطره ای

ادغام و یا چسبندگی قطرات زمانی رخ می دهد که قطرات آب به یکدیگر متصل شده و تشکیل یک قطره منفرد را می دهند. در این مقاله به کمک شبیه سازی عددی، رفتار دینامیکی ادغام دو قطره با اندازه برابر و نابرابر بر روی سطح شیبدار مطالعه شده است. اثر شیب سطح و قطر قطرات بر دینامیک رفتاری پل مایع و خط تماس سه فازی قطره ادغام شده بررسی شده است. در جریان حل، پیوسته شاهد غلبه نیروهای گرانش و کشش سطحی بر جریان سیال می باشیم. نتایج بدست آمده نشان می دهد، که در ادغام قطرات کوچک نوسانات شدید تری در ناحیه پل مایع و جابجایی خط سه فاز، نسبت به قطرات بزرگتر رخ می دهد. در قطرات کوچک با افزایش شیب سطح، نوسانات در جابجایی نقاط ابتدایی و انتهایی خط سه فاز شدت می یابد، که این مساله باعث تضعیف نوسانات فرکانس بالا در ناحیه پل مایع می شود. برای ادغام قطرات بزرگ، جابجایی‌های انتهای جلویی و انتهای عقبی قطره، به طور یکنواخت افزایش می یابد. نتایج حاصل از ادغام قطرات نابرابر نشان می دهد که، سرعت تشکیل پل مایع در این حالت نسبت به ادغام قطرات متقارن بیشتر بوده که منجر به ایجاد نوسانات بیشتر با دامنه نوسانات پایین و فرکانس نوسانی بالا می شود.

analysis of the effect of surface slope changes on the growth, motion, and coalescence of droplets in dropwise condensation

droplet coalescence or adhesion occurs when water droplets attach to a bond and form a single drop. in this paper, using numerical simulations, the dynamic behavior of merging two drops of equal and unequal size on a inclined surface is studied. the effect of surface slope and droplet diameter on the behavioral dynamics of the liquid bridge and the three-phase droplet contact line is integrated. during the solution, we constantly see the dominance of gravity and surface tension forces over the fluid flow. the results show that in the integration of small droplets, more intense oscillations occur in the area of the liquid bridge and the displacement of the three-phase line, compared to the larger droplets. in small droplets, with increasing slope level, the fluctuations in the displacement of the beginning and end points of the three-phase line become severe, which weakens the high-frequency oscillations in the liquid bridge area. for merging large droplets, the forward and rear end displacements of the droplet increase uniformly. the results of merging unequal droplets show that the speed of liquid bridge formation in this case is higher than the merger of symmetric droplets, which leads to more oscillations with low oscillation amplitude and high oscillation frequency.