یک روش عددی کاملاً ضمنی برای شبیه‌سازی جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی

در این مقاله جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی به صورت کاملاً ضمنی شبیه‌­سازی شده است. پایداری بدون شرط و هم­چنین، دقت مرتبه­‌ی دوی نتایج نسبت به زمان از مزایای این روش است. تاکنون از روش نیوتون برای حل دستگاه معادلات غیرخطی حاصل از گسسته­‌سازی کاملاً ضمنی معادلات میدانی مدل­‌های فیزیکی استفاده شده است. فقدان هم­گرایی آن بدون حدس اولیه‌­ی خوب و تشکیل ماتریس ژاکوبین، معضلاتی را برای پژوهش‌گران در این زمینه ایجاد کرده است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم سیمپل، روشی کاملاً ضمنی برای شبیه‌­سازی جریان دوفازی، ارائه شده است. این روش معضلات مذکور در روش نیوتون را ندارد. برای محدوده‌­ی وسیعی از شرایط، پارامترهای کلیدی ترموهیدرولیکی محاسبه شده با این مدل، توافق خوبی با نتایج تجربی و نرم­‌افزار ریلپ دارند. با توجه به نتایج، همان­طور که انتظار می‌­رفت، دقت مدل ارائه شده نسبت به زمان از مرتبه­ی دو است و نیاز به محدودیت گام زمانی برای حفظ پایداری ندارد.