مطالعه عددی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی بر اندرکنش حباب ها در ستون مایع لزج

مواجهه جفت حباب ها در جریان های دوفازی به وفور مشاهده می شود که این مواجهه می تواند منجر به الحاق آن ها شود. الحاق حباب ها یکی از پدیده های فیزیکی مهمی است که در ستون های مایع رخ می دهد. توسعه دانش مربوط به الحاق دو حباب، به توصیف بهتر و درک دقیق تر جریان های دوفازی حبابی کمک می کند. اثر میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی، تاکنون بر اندرکنش و الحاق حباب های سیالات دی الکتریک مورد مطالعه قرار نگرفته است. از این رو در پژوهش حاضر، اثر میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت بر اندرکنش و الحاق حباب هایی که در مایع ساکن صعود می کنند، مورد مطالعه قرار گرفته است. حباب ها در حالت اولیه کروی فرض شده و هر دو فاز مایع و گاز در ابتدا ساکن فرض شده‌اند. همچنین هر دوفاز تراکم ناپذیر و دی الکتریک فرض شده و میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده نیز یکنواخت می باشد. شبیه-سازی عددی میدان جریان دوفازی و حل میدان سرعت از طریق روش حجم محدود صورت گرفته و گسسته سازی معادله مغناطیسی نیز با روش تفاضل محدود انجام شده است. برای مدلسازی مرز مشترک دوفاز نیز از الگوریتم لول ست استفاده شده است. نتایج عددی پژوهش حاضر با داده های تجربی و عددی محققین قبلی، توافق خوبی دارد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که میدان مغناطیسی یکنواخت اعمال شده، شکل و دینامیک حباب ها و نیز اندرکنش و الحاق آن ها را تحت تاثیر قرار می دهد؛ بطوریکه میدان مغناطیسی اعمال شده سبب تسریع در الحاق عمودی حباب ها می شود. از این رو، میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت می تواند برای کنترل الحاق حباب ها مورد استفاده قرار گیرد.