فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در مقاله حاضر، یک الگوریتم عددی کارآمد و موثر بر اساس روش شبکه بولتزمن جهت شبیه‌سازی دوبعدی جریان‌های چندفازی در نسبت‌های چگالی و لزجت بالا توسعه داده شده‌است. کارآیی و دقت حل عددی حاضر جهت مدل‌سازی رفتار دینامیکی جریان‌های چندفازی با استفاده از اضافه کردن معادله آلن-کاهن برای مدل‌سازی دینامیک فصل مشترک بهبود داده شده‌است. همچنین، جهت افزایش کارآیی روش برای حل دینامیک قطرات در گستره وسیعی از سرعت‌های برخورد، از عملگر برخورد با زمان آرامش چندگانه استفاده شده‌است. جهت صحت‌سنجی و ارزیابی دقت حل، حالت تعادل یک قطره روی سطح صاف آب‌دوست و آب‌گریز مطالعه شده‌است. سپس، برخورد قطره روی سطح یک استوانه و یک حفره با در نظر گرفتن اثر شتاب گرانش بررسی شده و نتایج به‌دست‌آمده از حل حاضر با نتایج دیگران مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان می‌دهند. همچنین، مطالعه تغییرات ارتفاع قطره روی سطوح آب‌دوست و آب‌گریز در ضخامت‌های مختلف فصل مشترک و در زاویه‌های تماس مختلف از نتایج این مطالعه است که شناخت خوبی از فیزیک پیچیده آنها ایجاد می‌کند. نتایج حاضر نشان می‌دهد که اضافه شدن معادله آلن-کاهن به معادله روش شبکه بولتزمن در کنار استفاده از زمان آرامش چندگانه منجر به توسعه یک روش عددی کارآمدی شده که با استفاده از آن، امکان مطالعه انواع جریان‌های چندفازی کاربردی در نسبت­های چگالی 1000 و نسبت‌های لزجت 100 با دینامیک فصل مشترک پیچیده فراهم است.