A front tracking method for simulation of interfacial flows with soluble surfactants
Çözünür yüzey aktif madde içeren çok fazlı akışların arayüz izleme metodu ile modellenmesi
- Tez No: 182081
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. METİN MURADOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Cüzünür yüzey aktif madde, arayüz izleme metodu, şo u u u udamla bülünmesi.ouv, Soluble surfactant, front-tracking method, droplet cleavage.iv
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüzey aktif maddeler, cok fazlı akışkan sistemlerinin ortak yüzeylerinde birikebilme veu ş s uyüzey gerilimini düşurebilme ozelliğine sahip kimyasallardır. Yüzey aktif maddelerin ikiu us ü ü g ukarışmaz sıvının arayüzeyinde birikmesi, cok fazlı akışların dinamiğini onemli olşude etk-s u ş s g ü ü cüiler. Yüzey aktif maddelerin arayüzeyler uzerindeki homojen olmayan dağılımları ise akışu u ü g ssistemlerinin mekanik tepkileri uzerinde büyük etkilere yol aşar. Buna ilave olarak yüzeyü uu c uaktif maddeler, normal (kapiler) ve teğetsel (Marangoni) yündeki kuvvetlerin dağılımınıg o gdeğiştirerek damlaların deformasyonlarını ve bülünmelerini onemli olşude etkiler. Bu calışmada,gs ou ü ü cü şsyüzey aktif maddelerin deforme olan yüzeyler uzerindeki etkisini anlamak amacı ile, cüzünüru u ü şo u uyüzey aktif madde işeren şok fazlı akışların hesaplanmasında kullanılmak uzere Sonlu Fark-u c c s ülar/Arayüz izleme metodu geliştirildi. Arayüzde ve damlanın dışındaki fazda yüzey aktifu s u s umadde taşınım denklemleri, sıkıştırılamaz Navier-Stokes denklemleri ile beraber cüzüldü.s s şo u uYüzey gerilimini yüzey aktif maddenin fonksiyonu olarak tanımlamak işin, lineer olmayanu u cbir durum denklemi kullanıldı. Nümerik algoritma basit test problemlerine uygulandı veunümerik sonuşların analitik sonuşlar ile uyuştuğu güzlendi. Daha sonra, geliştirilen metodu c c sg o sH. P. Greenspan (1977, 1978) tarafından biyolojik hücre bülünmesi modeli olarak onerilenu ou üyüzey aktif madde etkisinde damla bülünmesi problemine başarı ile uygulandı.u ou s
Özet (Çeviri)
Surfactants are chemical substances that can accumulate on interfaces and lower theinterfacial tension. The accumulation of surfactant at the interface between two ï¬uids maysigniï¬cantly alter the dynamics of a multiphase ï¬ow. Nonuniform distribution of surfac-tant can cause large variations on the mechanical response of the system and leads to thenonuniform distribution of capillary (normal) and Marangoni (tangential) stresses which cansigniï¬cantly aï¬ect the deformation of drops and even may result in breakup. In this thesis,a ï¬nite-diï¬erence/front tracking method is developed for computations of interfacial ï¬owswith soluble surfactants to understand the eï¬ects of surfactants on a strongly deforminginterface. Surfactant transport equations of the bulk and interface surfactant concentrationsare solved together with the incompressible Navier-Stokes equations. A nonlinear equationof state is used to relate the interfacial tension to surfactant concentration at the interface.In order to validate the numerical algorithm, several simple test cases are considered andthe numerical results are found to be in a good agreement with the analytical solutions.The method is then applied to the cleavage of a droplet by surfactant - a problem proposedby Greenspan (1977,1978) as a model for cytokinesis of biological cells.
Benzer Tezler
- A spectral vanishing viscosity method for large-eddy simulations of two-fluid flow
İki sıvılı akışlarda geniş girdaplı simülasyonlar için spektral kaybolan viskosite yöntemi
SOLMAZ KHOSHAVAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. LUCA BIANCOFIORE
- Combined effects of surfactant and viscoelasticity on drop dynamics
Yüzey aktif maddesi ve viskoelastisitenin damacık dinamiğine üzerindeki kombine etkileri
MOHAMMAD NABIZADEHMASHHADTOROGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN MURADOĞLU
- Direct numerical simulation of evaporation and burning of a fuel droplet
Bir yakıt damlacığının buharlaşması ve yanmasının doğrudan sayısal simülasyonu
MUHAMMAD IRFAN
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. METİN MURADOĞLU
- An adaptive mesh refinement (AMR) method for particle-resolved simulations of multiphase flows
Partikül-çözümlenmiş çok-fazlı akışların simülasyonu için geliştirilen adaptif örgü artırım metodu
İBRAHİM NASUH YILDIRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN MURADOĞLU
- Bir yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santrali için organik rankıne çevrimi dizaynı ve modellemesi
Design and modeling of organic rankine cycle for a concentrated solar thermal power plant
ERDEM ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK