تحلیل ترمو – هیدرودینامیک جریان سیال درون کانال با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله‏‌ ترکیب روش حجم محدود با روش شبکه بولتزمن به منظور تحلیل رفتار ترمو – هیدرودینامیک جریان سیال تراکم ناپذیر ارائه شده است. بدین منظور از مدل تابع توزیع دوگانه برای معادلات گرمایی بولتزمن استفاده شده است. به منظور افزایش پایداری و همگرایی معادلات فاکتورهای تصحیح مرتبه دوم در محاسبه جملات شار مورد استفاده قرار گرفته اند و همچنین با افزودن جمله اتلاف مصنوعی مرتبه چهارم به معادلات سعی شده است که تاثیر خطای ناشی از گرد کردن در دقت شبیه سازی به حداقل رسانده شود. علاوه بر آن، شرایط مرزی مختلف بر مبنای طرح مرکزیت سلول معرفی شده اند که برای این منظور از یک شبکه اضافی بر روی گره¬های مرزی استفاده شده است. توابع توزیع مجهول انرژی نیز در مرزها به دو بخش تعادلی و غیرتعادلی تجزیه شده¬اند که بخش غیرتعادلی با استفاده از برونیابی بخش های غیرتعادلی گره های همسایه محاسبه گردیده¬اند که این امر موجب افزایش سرعت همگرایی و پایداری حل گردیده است. علاوه بر محاسبه ویسکوزیته عددی جریان، نتایج شبیه¬سازی برای جریان سیال تراکم ناپذیر درون کانال دوبعدی نشان داده شده است که مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی و عددی معتبر بیانگر دقت بالای روش مورد استفاده می باشد.