نام پژوهشگر: حسین زرگرطالبی
حسین زرگرطالبی امین رضا نقره آبادی
در این پایاننامه شرط مرزی میان محیط متخلخل و سیال آزاد مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا جریان و انتقال حرارت در محیط متخلخل دو بعدی در مقیاس میکروسکوپیک و با شرایط مرزی دورهای بهکمک روش حجم محدود حل شده است. سپس محیط نیمه متخلخل در سه مقیاس میکروسکوپیک، مسوسکوپیک و ماکروسکوپیک مدلسازی شد. نتایج بدست آمده عدم انطباق میان دو مقیاس مسوسکوپیک و ماکروسکوپیک در مرز میانی را نشان میداد. بنابراین بررسی شرط مرزی مناسب میان دو محیط، مورد توجه قرار گرفت. با معرفی شرایط مرزی جدید سرعت، مسئله عدم انطباق دو مقیاس برطرف گردید. با توجه به اینکه انتخاب معادله حرکت محیط متخلخل در مقادیر سرعت محیط نیمه متخلخل تأثیرگذار است، با حل معادلات حاکم بر محیط نیمه متخلخل در رینولدزهای متفاوت، محدودههای رینولدز به عنوان معیاری مناسب برای معادله حرکت بدست آمد. به دلیل زمانبر بودن حل جریان در محیط نیمه متخلخل، جریان در این محیط بهکمک شبکههای عصبی مصنوعی شبیهسازی شد و برای کاهش خطای شبیهسازی از الگوریتم بهینهسازی زنبور عسل استفاده گردید. در نهایت شرط مرزی میانی حرارت در محیط نیمه متخلخل بررسی شد. با حل انتقال حرارت هدایت در سه مقیاس بیان شده مسئلهای مشابه با حل جریان سیال در محیط نیمه متخلخل مشاهده شد. این مشکل با معرفی شرط مرزی میانی حرارت جدید بهبود یافت. نتایج این بررسی نشان میدهد که برای بدست آوردن شرط مرزی میانی حرارت و سرعت میبایست منطقه میان محیط متخلخل و سیال آزاد به درستی مدل شود.