بررسی عددی دوبعدی برخورد شوک با حباب غیر واکنشی

موضوع شبیه سازی عددی شتابگیرییکحباب،توسطیک موج ضربه ای، یکی از موضوعات چالش برانگیز، با کاربردهای متنوع در صنعت و پدیده های طبیعی است.در این تحقیق به بررسی عددی و دو بعدی مسئله ی برخورد موج شوک با حباب، در دو حالت چگالی حباب کمتر از محیط اطراف و چگالی حباب بیشتر از محیط اطراف، (اعداد آتوود مثبت و منفی) پرداخته شده است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر لزجت فیزیکی بر روی رفتار حبابوقتی که موج شوک از حباب عبور می کندمی باشد.بدین منظور به مقایسه ی نتایج حاصل از حل معادلات ناویر استوکس و اویلر تراکم پذیر پرداخته شد.برای این شبیه سازی از بسته نرم افزاری متن باز openfoam استفاده شده و حلگر دو فازی تراکم پذیر جدیدیبر مبنای روش دنبال کردن سطح مشترک vof، برای مدل سازی مسئله حاضر به زبان cpp نوشتهشده است.نتایج حاصل از شبیه سازی عددی حاضر در پیش بینی رفتار حباب در حین و پس از برخورد با موج شوک برای اعداد آتوود متفاوت از لحاظ کیفی و کمی تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. مقایسه ی حل مسئله توسط معادلات اویلرو معادلات ناویر استوکس تراکم پذیر حاکی از آن است که در زمان های اولیه ی برخورد موج شوک با حباب نتایج حاصل از دو حل اویلر و ناویر استوکس تفاوت چندانی ندارند. با گذشت زمان لزجت تاثیر بیشتری در رفتار جریان می گذارد به طوری کهبعد از برخورد موج شوک ثانویه (موج شوک انعکاسی از دیواره انتهایی) به حباب، در نتایج حاصل از حل معادلات ناویر استوکس و اویلر تفاوت بسیاری نسبت به زمان های اولیه، به وجود می آید. به منظور بررسی بیشتر نقش لزجت در رفتار جریان و حباب، در حل اویلر فوق بجای گسسته سازی روش vanleer، از روش بالادستی مرتبه اول استفاده شد. نتایج حاصل نشان دادند که، بعلت افزایش لزجت عددی، این حل اویلر با حل ناویر استوکس تقریباً مشابه می باشد.