شبیه سازی جریان خارجی آرام، تراکم ناپذیر و لزج دو بعدی با استفاده از روش بدون شبکه tllbm
Abstract
چکیده در سالهای اخیر روش شبکه ی بولتزمن، به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امید بخش برای شبیه سازی جریان های پیچیده در آمده است. برخلاف روشهای دینامیک سیالات محاسباتی که بر اساس گسسته سازی معادلات پیوسته ماکروسکوپی استوار هستند، روش شبکه ی بولتزمن بر اساس مدل های میکروسکوپی و معادلات جنبشی مزوزکوبی استوار است. ثابت شده است که روش شبکه ی بولتزمن می تواند معادلات ناویر- استوکس را با استفاده از بسط چاپمن-انسکوگ بازیابی کند. از مزایای مهم روش شبکه ی بولتزمن صریح بودن معادله حاکم، سهل بودن برای محاسبات موازی و سادگی اعمال شرایط مرزی روی مرزهای منحنی وار است. معادله بولتزمن معمولاً روی شبکه های یکنواخت در سیستم مختصات کارتزین به کار می رود و نمی تواند مستقیماً برای مسایل با هندسه های پیچیده به کار رود. این موضوع، کاربرد روش شبکه ی بولتزمن را برای حل مسایل پیچیده محدود می کند. در حال حاضر چهار روش برای حل مشکل روش شبکه ی بولتزمن استاندارد ارائه شده است. یکی از این روشها، روش شبکه ی بولتزمن بر مبنای بسط سری تیلور و حداقل مربعات است. در مدل مذکور، معادله نهایی یک معادله صریح است و اساساً هیچ محدودیتی روی ساختار و مدل شبکه ندارد. در این کار، روش شبکه ی بولتزمن بر مبنای بسط سری تیلور و حداقل مربعات با مدل شبکه d2q9 برای شبیه سازی جریان خارجی، لزج، تراکم ناپذیر و دو بعدی با استفاده از شبکه-های غیریکنواخت بکار برده شده است. نتایج به دست آمده، با نتایج عددی موجود مقایسه شده است. مشاهده خواهد شد که این مدل نتایج بسیار دقیقی می دهد.