مقایسه و توسعه مدل چند فازی شبه -پتانسیل برای معادلات حالت مختلف

تاکنون مدل های متعددی به منظور ترکیب نمودن معادلات حالت با مدل شبه پتانسیل پیشنهادشده است. در این مقاله، معادلات حالت مختلف بر پایه ی مدل گانگ و چنگ در جریان های تک جزئی- چند فازی به کمک روش شبکه بولتزمن بررسی شده است. در ابتدا، هشت معادله در 4 دسته طبقه بندی شده که شامل معادله حالت شان و چن، معادله حالت مکعبی، معادله حالت غیر مکعبی و معادله حالت ترکیبی مکعبی و غیرمکعبی می باشند، بررسی شده اند. نتایج این بررسی نشان می دهد که هر نوع از معادلات حالت به طور نسبی جریان های پارازیتی و بیشینه نسبت چگالی قابل دستیابی یکسانی دارند. به علاوه، اگرچه با انتخاب یک پارامتر وزنی مناسب برای هر معادله حالت خطای شبیه-سازی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، نتایج این بررسی نشان می دهد که دستیابی به یک پارامتر ثابت برای معادله حالت غیرمکعبی غیرممکن است. بنابراین، ابتدا یک معادله جهت پیش بینی پارامتر بهینه برای معادلات حالت شان و چن و مکعبی ارائه شده است. هم چنین، یافته ها حاکی از آن است که مدل های غیرمکعبی، مکعبی و ترکیبی مکعبی و غیرمکعبی به ترتیب قابلیت استفاده در گستره وسیع تر دما و نسبت چگالی بزرگ تر را دارند. بنابراین در این مقاله، یک عبارت جدید برای محاسبه ی پارامتر وزنی مناسب که تابعی از دما است، در نظر گرفته شده است تا جایگزین پارمتر ثابت برای معادلات غیرمکعبی شود. نتایج به دست آمده با استفاده از این تابع، مطابقت بسیار خوبی با ساختار ماکسول(نتایج تئوری) حاصل از معادلات حالت را نشان می دهند.