مروری بر انواع روشهای مدلسازی جریان چندفازی در محیط متخلخل
نویسندگان
1 دانشگاه علوم پزشکی زاهدان
2
3 دانشگاه علوم پزشکی زاهدان
doi
10.22034/ijche.2023.363011.1239چکیده
جریانهای سیال چندفازی زمانی رخ میدهند که دو یا چند سیال به آسانی با هم مخلوط نمیشوند (مانند هوا و آب) و یک سطح مشترک دارند. جریانهای چندفازی میتوانند شامل سیالات چندفازی تک جزئی؛ به عنوان مثال، آب و بخار خود و سیالات چند فازی چندجزئی؛ به عنوان مثال، نفت/ آب در محیط متخلخل باشند. روشهای مدلسازی جریانهای چندفازی به سه دستۀ میکروسکوپیک، مزوسکوپیک و ماکروسکوپیک تقسیم میشوند. در این مقاله، توصیف مهمترین روشهای مدلسازی جریان چندفازی در محیط متخلخل ازجمله موازنۀ جمعیت، تنظیم سطح، میدانی فازی، لتیس بولتزمن، ممانعت اندازه، ردیابی جبهه و حجم سیال و مقایسۀ بین آن ها مرور میشود. روشهای ردیابی جبهه و میدانی فازی از دقت بسیار بالایی برخوردارند. روشهای تنظیم سطح و حجم سیال ازنظر مفهومی ساده؛ ولی تجزیه وتحلیل محاسبات روش میدانی فازی پیچیده است. در روشهای حجم سیال و میدانی فازی ایجاد ناپایداری عددی محتملتر است، ولی این موضوع در روش لتیس بولتزمن اتفاق نمیافتد. روش لتیس بولتزمن به زمان اجرای کم و روش موازنۀ جمعیت به بیشترین مدت زمان نسبت به سایر روشها نیاز دارد. روشها دارای برتریها و کاستیهای مختلفی هستند، درنتیجه برای انتخاب روش مناسب باید شرایطی هم چون مفهوم مسأله، زمان، هزینه و دقت نتایج در نظر گرفته شود.