شبیه سازی عددی دینامیک حباب به روش ترکیبی صید و ردیابی جبهه

روش ترکیبی صید و ردیابی جبهه برای شبیه سازی حرکت حباب درون یک سیال استفاده شده است. این روش برخوردی نو در صید مرزهای سیال روی شبکه ثابت اویلرین و استفاده ازمفهوم تک میدانی می باشد. روش حاضر بر مبنای نوشتن یک دسته معادلاتحاکم بر کل ناحیه محاسباتی یم باشد. در اینروش با فازهایمایع و گاز، مشابه یک میدان با خواص فیزیکی متفاوت برخورد میشود. در معادلات حاکم ترمهای مرزی به صورت جملات چشمه مناسب به معادلات اضافه می شود.. معادلات ناویر - استوکس گذرا با استفاده از روش احجام محدود روش شبکه ای ثابت و باسازمان برای کل میدان و شبکه بی سازمان المان محدود در مرزهای بین دوفاز حل شده و مرز بین دو فاز (جبهه) توسط نقاط علامتگذاری شده متصل به هم به طور صریح ردیابی میشود. از برنامه رایانه ای نوشته شده، در ابتدا برای شبیه سازی عددی حرکت حباب در یک لایه برشی ازاد استفاده شده است. سپس مساله بنیادی حرکت حباب در مایع لزج در شرایط گرانش متفاوت به ویژه شرایط حدی گرانش صفر با استفاده از برنامه رایانه ای شبیه سازی شده است. تغییر کشش سطحی ناشی از گرادیان انحنای حباب (مویینگی سیالی) در نقاط مختلف باعث شروع حرکت حباب حتی با عدم وجود نیروی شناوری در گرانش صفر می باشد. شناخت این حرکت در بررسی مسایل دینامیک حباب، به ویژه در جوشش استخری هسته ای در گرانش صفر حائز اهمیت است. در این راستا، نتایج شبیه سازی حاصل برای شرایط متفاوت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. آنگاه نقش مویینگی سیالی به عنوان عامل حرکت حباب در غیاب نیروی شناوری در نتایج بدست امده بررسی شده است.