فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، قابلیت و عملکرد مدل توسعه‌یافته‌ شبه‌پتانسیل شان – چن برای شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی در نسبت چگالی بالا مورد ارزیابی قرار گرفته است. این مدل در نرم افزار آزاد و متن‌باز پالابوس که جریان سیال را با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی می کند پیاده‌سازی شده است. برای این منظور چندین مساله رایج از جمله آزمون لاپلاس، جدایی فازها، به هم آمیختگی دو حباب، برخورد قطره با سطح جامد و مایع مورد تحقیق قرار گرفته‌اند. بر اساس آزمون لاپلاس این مدل قابلیت تعیین مقادیر مختلف کشش سطحی در نسبت چگالی‌های مختلف را دارد. همچنین این مدل می‌تواند جدایی خودکار فازها و شکل سطح مشترک را بخوبی پیش‌بینی نماید. البته سرعت همگرایی حل با افزایش نسبت چگالی کاهش می‌یابد. شبیه‌سازی اختلاط دو حباب دو مورد از ضعف‌های عمده‌ این مدل که جریان پارازیتی بزرگ و نوسانات سطح مشترک در نسبت چگالی بالا است را آشکار می‌سازد. در شبیه‌سازی برخورد قطره با سطح جامد، تاثیر نسبت چگالی که باعث تغییر در عدد وبر نیز می‌شود بررسی شده است. با کاهش کشش سطحی و افزایش عدد وبر (در اعداد رینولدز یکسان) مقدار بیشینه پخش قطره بر روی سطح بیشتر ولی حرکت نوسانی آن کاهش می‌یابد. در نهایت نتایج شبیه‌سازی فرایند پاشش نشان می‌دهند که عدد وبر اثرات قابل توجهی در جدایی بخشی از لایه‌ی تاجی شکل دارد.