مدل شرط مرزی برای شبیه سازی مرزهای منحنی در روش لتیس بولتزمن

Authors

امید رضا محمدی پور

حمید نیازمند

سید علی میربزرگی

abstract

از آنجایی که الگوریتم لتیس بولتزمن در یک شبکه کارتزین تعریف می شود، مدل سازی مرزهای منحنی محدود به یک سری خطوط شکسته است که جدا از کاهش دقت شبیه سازی می تواند نتایج غیر فیزیکی نیز به دنبال داشته باشد. رایج ترین ایده برای بهبود دقت شبیه سازی، برونیابی اطلاعات لازم در گره های مرزی است. در اغلب تحقیقات گذشته، متناسب با فاصله گره تا مرز منحنی از دو رابطه برای انجام برونیابی استفاده شده است که می تواند تغییرات شدید توابع توزیع ذرات را به هنگام تعویض رابطه به دنبال داشته باشد. در این مقاله طرحی جدید برای اعمال شرط مرزی پیشنهاد شده است که برونیابی صورت گرفته در آن تنها نیازمند به یک رابطه است و محدود به جریان سیال نبوده بلکه در تمامی مسائل فیزیکی قابل اعمال می باشد. به طور خاص برای شبیه سازی جریان سیال نیز شرط مرزی جدیدی معرفی شده است که در عین استقلال از شکل هندسی مرز، از برقراری شرط عدم لغزش در گره های مرزی اطمینان حاصل می نماید. طرح شرط مرزی جدید به کمک تعدادی از مسایل کلاسیک اعتبارسنجی گردیده است. نتایج نشان دهنده دقت و پایداری قابل قبول مدل شرط مرزی حاضر در شبیه سازی و حفظ تمامیت فیزیکی مرزهای منحنی می باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

روشی جدید برای اعمال شرط مرزی فشار بر مرزهای منحنی‌شکل در روش شبکه‌ی بولتزمن

در این مطالعه روشی جدید برای پیاده‌سازی شرط مرزی فشار روی مرزهای منحنی در روش شبکه‌ی بولتزمن پیشنهاد شده است. در این روش که مبتنی بر برون‌یابی و اصل برهم‌نهی است، تابع توزیع روی نقطه‌ی مرزی به دو قسمت تعادلی و غیرتعادلی تقسیم شده است: قسمت تعادلی به‌کمک چگالی مشخص مرزی و برون‌یابی سرعت از نقاط مجاور، و قسمت غیرتعادلی نیز با استفاده از شرط کمانش محاسبه می‌شود. سپس مقادیر مجهول تابع توزیع در نقاط...

full text

توسعه ی روش لتیس بولتزمن برای تحلیل جریان سیال روی مرزهای منحنی الخط

در روش های دینامیک سیالات محاسباتی، معادلات حاکم بر میدان جریان، معادلات پیوستگی و ناویر- استوکس است. در این پروژه، معادلات حاکم هم ارز با معادله ی ناویر- استوکس در روش لتیس بولتزمن اثبات شده است. با استفاده از مدل دو بعدی با نه ذره (d2q9) و به کمک الگوریتم حل لتیس بولتزمن، جریان در دو مرحله ی انتشار و برخورد حل می شود. یکی از بخش های مهم در حل جریان به روش لتیس بولتزمن، پیاده سازی شرط مرزی است...

15 صفحه اول

روش بولتزمن شبکه‌ای حرارتی سه‌بعدی در ابعاد نانو برای مرزهای منحنی در رژیم گذار

روش بولتزمن شبکه‌ای حرارتی برای هندسه سه‌بعدی برای شبیه‌سازی جریان گاز رقیق با عامل حرکت فشاری درون کانال دایروی طولانی در محدوده اعدد نادسن 0/2 تا 1 بسط داده شده است. جمله برخورد به کمک مدل بی-جی-کی جایگزین شده و گسسته‌سازی سرعت توسط مدل دی-3-کیو-15 انجام شده است. رفتار غیرخطی گاز درون لایه نادسن که با ضخامتی در حدود چند برابر طول میانگین آزاد مولکول‌ها، توسط تابع تصحیح اعمال شده است. همچنین د...

full text

ترکیب روش سیال روح- شبکه بولتزمن با روش شارژ مجدد برای شبیه سازی مرزهای منحنی متحرک با انتقال حرارت

در این مقاله، در این مقاله، برای اعمال مرزهای منحنی حرارتی متحرک، برای اولین بار روش سیال روح- شبکه بولتزمن برای شبیه سازی مرزهای منحنی، با یک روش شارژ مجدد بر مبنای برونیابی، تلفیق شده است. در مرزهای متحرک در هر تکرار تعدادی از گره های دامنه جامد به دامنه سیال گام می گذارند که برای تخمین توابع توزیع مجهول انرژی و چگالی در چنین گره هایی از روش شارژ مجدد استفاده می شود. برای بررسی صحت روش ارائه ...

full text

شبیه سازی جریانهای الکترواسموتیک موازی به روش لتیس بولتزمن

در این مقاله با ارائه دو مدل جدید و مناسب از معادلات پواسون و ارنست - پلانک در روش لتیس بولتزمن، جریان الکترواسموتیک در یک ریزمجرای تخت با توزیع غیر یکنواخت بار سطحی دیوار مورد بررسی قرار گرفته است. حل معادلات ارنست - پلانک در تعیین توزیع یونها از آن جهت حائز اهمیت است که بر خلاف توزیع بولتزمن، اثر مکانیزم مهم جابجایی نیز در توزیع یونها لحاظ می شود. ارزیابی صحت مدل به کمک شبیه سازی تغییرات پتان...

full text

روش لتیس بولتزمن برای مدلسازی و شبیه سازی پدیده الکترووتینگ

وقتی یک سطح مشترک بین دو ماده ناهمسان ایجاد می شود، یک انرژی خاصی که متناسب با تعداد مولکول های حاضر در سطح مشترک است بوجود می آید. این انرژی، انرژی بین سطحی یا تنش سطحی نامیده می شود. با توجه به این نکته که در پدیده های تر شدن بطور مشخص یک مایع، یک جامد و یک محیط گازی وجود دارد، پس سه نوع تنش سطحی وجود خواهد داشت: مایع- گاز، گاز- جامد و مایع- جامد. هنگامیکه قطرات با یک سطح جامد تماس داشته باشن...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

Publisher: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

volume 13

issue 8 2013

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023