کاربرد روش شبکه بولتزمن در فرآیندهای همراه با انتقال جرم

در طبیعت و بسیاری از کاربردهای صنعتی، فرآیندهای همزمان حرارت و جرم بطور گسترده وجود دارد. تحلیل جریان سیال همراه با انتقال حرارت و جرم به دلیل وابستگی بین معادلات حاکم مشکل است. در این پایان نامه از روش شبکه بولتزمن برای حل معادلات حاکم بر جریان سیال، انتقال حرارت و انتقال جرم استفاده شده است. انتقال حرارت با و بدون انتقال جرم درون محفظه به صورت جریان طبیعی، انتقال جرم درون محفظه ای با وجود یک سیلندر درون آن، انتقال حرارت درون محفظه ای با دوران 90 درجه ای، انتقال جرم درون محفظه لرزان و انتقال جرم درون میکسر با وجود موانع مختلف در این پایان نامه بررسی شده است. در مسائل بررسی شده نتایج به دست آمده با نتایج عددی موجود تطابق خوبی داشته است. در گرمایش جزیی درون محفظه افزایش اندازه قسمت گرم، باعث تغییر الگوی جریان و دو گانه شدن گردابه شده است. در محفظه لرزان، لرزش محفظه باعث کاهش مدت زمان اختلاط شده است. در ترکیب انتقال حرارت و جرم با افزایش عدد لوییس مقدار شروود متوسط افزایش یافته در حالی که با افزایش عدد لوییس مقدار عدد ناسلت متوسط کاهش یافته است. ناهمواری درون میکسر باعث افزایش بازده اختلاط درون میکسر می شود و از بین سه شکل ناهمواری مستطیلی، دایره-ای و مثلثی، ناهمواری مستطیلی بیشترین میزان اختلاط را باعث می شود.