مدل سازی جریان دو فازی مخلوط نشدنی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این پایان نامه به معرفی روش عددی شبکه بولتزمن برای شبیه سازی جریان دو فازی در جریان سیالات پرداخته شده است. روش شبکه بولتزمن بر اساس نظریه جنبشی گازها و روش شبکه گازی خودکار بنا شده است. مهمترین مزیت این روش نسبت به روش های سنتی دینامیک سیالات محاسباتی، صریح بودن معادلات اصلی حاکم بر آن، سادگی اعمال شرایط مرزی گوناگون و قابلیت ذاتی موازی سازی پردازش مسئله می باشد. در این پایان نامه ضمن بیان مبانی روش شبکه بولتزمن، به بررسی جریان دو فازی در محیط های مختلف پرداخته شده است. در شبیه سازی هایی که به کمک روش شبکه بولتزمن صورت-گرفته، ابتدا جریان پوازی بین دو صفحه(جریان تحت گرادیان فشار) به عنوان یک مسئله دو فازی در نظر گرفته شده و نتایج حل عددی برای آن ارایه شده است. این مسئله دارای حل تحلیلی بوده و نتایج عددی با آن مقایسه شده است. در ادامه پیوستگی حباب های افقی و عمودی و قانون لاپلاس بررسی شده پس از اطمینان از روند حل مسئله و صحت کد نوشته شده به زبان برنامه-نویسی فرترن، بالا رفتن یک حباب در یک کانال قائم و تغییرات یک حباب در محیط های برشی مختلف و زوایای تماسی ساکن و دینامیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصله با نتایج سایر محققین مقایسه شده است. پس از اطلاع از صحت نتایج نفوذپذیری نسبی را برای یک جریان دو فازی خیس کننده و غیر خیس کننده مورد بررسی قرار گرفته و پس از صحت نتایج یک مسئله دو فازی در محیط متخلخل نامنظم حل شده و نفوذپذیری نسبس آن محاسبه گردیده شده است.