روش شبکه بولتزمن با زمان آسودگی چند گانه

از آنجا که در بررسی تعداد زیادی از مسائل مطرح در حوزه مهندسی شامل جریان سیال و انتقال حرارت، راه حل های تحلیلی وجود ندارد، مدل سازی و حل عددی این گونه مسائل موضوعی درخور توجه است. در روش های معمول حل عددی، مانند روش های اختلاف محدود و حجم محدود، معادلات ناویر- استوکس معادلات حاکم بر جریان هستند. ولی از آنجا که این معادلات تنها در رژیم جریان پیوسته حاکم می باشند، در استفاده از آن ها محدودیت وجود دارد. روش شبکه بولتزمن، یکی از روش های نوین در شبیه سازی عددی مسائل است که پیوستگی جریان در آن نقشی ندارد. در تمام روش های حل عددی، تعداد گره های میدان حل در صحت و دقت نتایج نقش اساسی دارند و با افزایش تعداد گره ها نتیجه دقیقتری به دست می آید. پایداری روش و اینکه بتوان از آن در گستره کاملی از اعداد رینولدز استفاده کرد جزء موارد مهمی است که در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته است. در روش قبلی که موسوم به روش شبکه بولتزمن با زمان منفرد بوده پس از حل مسئله در یک عدد رینولدز خاص، حل همان مسئله در رینولدزی دیگر نیاز به اصلاح تعداد سلول ها و پارامترهایی مانند سرعت شبکه داشته که قابلیت مقایسه نتایج در دو عدد رینولدز را تا حدودی تحت الشعاع قرار می داد. همچنین پایداری روش به شدت کم بوده و قادر به مدل سازی محدوده کمی از اعداد رینولدز است. حال آنکه با استفاده از روش شبکه بولتزمن با زمان آسودگی چند گانه به این موارد فائق آمده و بهبود روش کاملاً مشخص است. در نهایت جریان بین دو صفحه موازی، جریان روی پله و جریان داخل حفره با درپوش متحرک و جریان حول ایرفویل بررسی شده است. در تمامی این موارد نتایج به دست آمده با نتایج تجربی و عددی موجود تطابق خوبی داشتند.