کاربرد و مقایسه روش های بولتزمن شبکه ای مختلف با شبکه بندی غیریکنواخت در شبیه سازی جریان در داخل میکروحفره و میکروکانال

Authors

  • نیازی, سینا دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
Abstract:

In this study, for the first time, a comparison of single-relaxation-time, multi-relaxation-time and entropic lattice Boltzmann methods on non-uniform meshes is performed and application of these methods for simulation of two-dimensional cavity flows, channel flows and channel flows with sudden expansion is studied in the slip and near transition regimes. In this work, Taylor series expansion and least squares based lattice Boltzmann method is utilized in order to apply the lattice Boltzmann models on non-uniform meshes. A diffuse scattering boundary condition and a combination of bounce-back and specular boundary conditions are employed to obtain the slip at the walls. Besides, the relaxation times of lattice Boltzmann methods are computed in terms of Knudsen number. Different lattice Boltzmann methods are used to simulate lid-driven micro cavity flows and their results are compared with each other and with those obtained in the literature. Then, the best model in accuracy and stability, i.e. multi-relaxation-time lattice Boltzmann method, is applied to simulate the micro channel flow in different Knudsen numbers. Results show that the proposed method on non-uniform meshes is capable of simulating micro flows problems in the slip and the transition regimes.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

کاربرد و مقایسه روشهای بولتزمن شبکهای مختلف با شبکهبندی غیریکنواخت در شبیهسازی جریان در داخل میکروحفره و میکروکانال

در این تحقیق برای اولین بار مقایسهی روشهای بولتزمن شبکهای با ضریب تخفیف منفرد، چندتایی و انتروپی بر روی شبکهبندی غیریکنواخت انجام شده و کاربرد این روشها در شبیهسازی میکروجریانهای همدمای دو بعدی در یک حفره، یک کانال و یک کانال با انبساط ناگهانی در محدودهی رژیم لغزشی و تا حدودی رژیم گذار مورد مطالعه قرار گرفته است. در این کار بهمنظور استفاده از شبکهبندی غی ر یکنواخت از روش بولتزمن شبکهای مبتنی بر...

full text

کاربرد روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی جریان گازی در یک میکروکانال تحت تاثیر میدان مغناطیسی.

چکیده در کار حاضر جریان گازی با نادسن خروجی 0.2 تحت تاثیر میدان مغناطیسی در یک میکروکانال که با گرادیان فشار تحریک شده مورد مطالعه قرار می گیرد. اثر تغییرات پارامترهای میدان مغناطیسی شامل قدرت و طول با اعمال سرعت لغزشی در دیواره های میکروکانال به صورت عددی شبیه سازی شده است. مدل هندسی جریان، یک مجرای مسطح دو بعدی با عرض ثابت در طول میکروکانال بوده و جریان مورد نظر پایدار و آرام فرض شده است. معا...

full text

شبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی

در مقاله حاضر، شبیه­سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی به­همراه مدل شان-چن انجام شده­است. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریان­های کاویتاسیونی شبیه­سازی می­کند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...

full text

کاربرد شبکه غیریکنواخت در شبیه سازی عددی جریان سیال با روش شبکه بولتزمن

روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش عددی در حوزه مکانیک سیالات و انتقال حرارت امروزه توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. در تحقیق پیش رو حل جریان تراکم ناپذیر با شبکه غیریکنواخت مد نظر است. برای این منظور در کل دو روش حل وجود دارد؛ روش اول استفاده از الگوریتم برخورد- جاری شدن است.در این روش لازم است برای هر گره در هر قدم زمانی میان یابی هایی انجام گردد. روش دوم حل معادله دیفرانسیل بولتزم...

15 صفحه اول

روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی جریان سیال کاریو-یاسودا در یک کانال دارای انسداد

در مطالعهحاضر به شبیه­سازی جریان سیال غیرنیوتنی خون درون یک کانال دو بعدی دارای انسداد پرداخته شده است. از مدل سیال کاریو-یاسودا برای بررسی رفتار رقیق برشی خون استفاده گردیده است. روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی عددی جریان خون بکار گرفته شده است. مدل‌سازی مرزهای منحنی مربوط به انسدادها با دقت مرتبه دو انجام پذیرفته است. نتایج عددی حاصل از حل با نتایج مربوط به سیال غیرنیوتنی کاریو-یاسو...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 34  issue 1

pages  97- 118

publication date 2015-07

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023