شبیه سازی جریان سیال با کمک روش شبکه بولتزمن و روش چند شبکه ای و استفاده از پردازش موازی

در این پایان نامه ترکیب دو روش چند شبکه ای و روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی جریان سیال و به طور خاص در شبیه سازی جریان سیال در جعبه با در متحرک و استفاده از پردازش موازی برای کاهش زمان اجرا بررسی شده است. این پایان نامه ضمن ارائه معرفی مفصلی راجع به روش چند شبکه ای و توضیح مختصری راجع به شبکه بولتزمن، برخی از مدل های چند شبکه ای ارائه شده را معرفی می نماید. در این بین، بحث روی مدل غیرخطی چندشبکه ای بیشتر مورد توجه بوده ومعادلات حاکم برای این روش مطابق با روش شبکه بولتزمن استخراج شده است. همچنین الگوریتم شروع حل برای این دسته از روش ها، بیان شده است. در شبیه سازی هایی که به کمک روش شبکه بولتزمن صورت گرفته، ابتدا جریان در جعبه با در متحرک، با شرایط مرزی مطابق با آن به عنوان مساله نمونه مد نظر گرفته شده و نتایج حل عددی ارائه شده است در ادامه مسئله جریان از روی پله حل شده و نتایج آن آمده است. در ادامه استخراج معادلات روش چندشبکه ای غیر خطی و بسط آن به معادلات شبکه بولتزمن شرح داده شده و نتایج حل عددی حاصل از این شبیه سازی ترکیبی، با استفاده از الگوریتم پردازش موازی ارائه شده است. همچنین اثر پارامتر های مختلف بر دقت و سرعت حل عددی و مقایسه این نتایج ، از دیگر مطالب ارائه شده در این پایان نامه می باشد. دقت بالا و افزایش سرعت تا 150 برابر برای ترکیب دو روش چند شبکه ای و شبکه بولتزمن و بهره گیری از پردازش موازی از مهمترین نتایج این کار است. لازم به ذکر است که کاربرد توأمان روش چند شبکه ای در کنار استفاده از روش شبکه بولتزمن و حل جریان بصورت صریح و افزایش سرعت به کمک پردازش موازی نوآوری های این پایان نامه به حساب می آید.