اثرات متقابل بین ساختارهای گردابه‌ای و ذرات یا قطرات کروی از موضوعات کاربردی در جریان‌های دو فازی می‌باشد. این تعامل‌ها به‌ویژه در زمانی که همراه با چرخش قطره باشند، موجب تغییرات عمده‌ای در میدان جریان می‌شوند. همچنین مشاهده شده است که نرخ انتقال حرارت قطره در طی زمانی که هسته ورتکس‌ها در نزدیکی آن قرار دارند، به‌طور قابل ملاحظه‌ای تحت تأثیر قرار می‌گیرد. در این مقاله، انتقال حرارت گذرای یک قطره کروی چرخشی در تعامل با یک جفت ورتکس در جریان لزج و تراکم‌ ناپذیر با استفاده از حل عددی معادلات ناویر- استوکس و انرژی در محدوده 100≥20≤Re و سرعت چرخشی بی‌بعد 0≤Ω≤1با کد محاسباتی که به زبان فرترن توسط نویسندگان توسعه یافته، مطالعه شده است. به‌منظور اطمینان از صحت محاسبات، نتایج با داده‌های عددی گزارش شده در مقالات مقایسه و هماهنگی خوبی بین نتایج مشاهده گردید. سپس اثر جهت گردش دو ورتکس در تعامل با قطره دارای چرخش بر نرخ انتقال حرارت آن بررسی شد. همچنین توزیع ضریب انتقال حرارت در سطح قطره با چرخش جداگانه حول سه محور متفاوت در دو حالت تعامل و عدم تعامل با ورتکس‌ها بررسی و نتایج مربوط‌به تغییرات ضریب انتقال حرارت ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهند که چرخش قطره تا مقادیر Ω≤0.5، اثرات قابل چشم‌پوشی بر نرخ انتقال حرارت قطره در دو حالت حضور و عدم حضور ورتکس‌ها در میدان جریان دارد؛ اما، با افزایش پیچش قطره، اثرات قابل توجهی در ضریب انتقال حرارت مشاهده شده که با توجه به جهت گردش ورتکس‌ها، مقادیر متفاوتی بدست آمده است.

کلمات کلیدی