بررسی جابجایی و نشست ذرات جامد آئروسل در جریان آرام هندسه پله با نمای پس رو با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مطالعه با به کار بردن فرمول بندی گوشه ها، جریان آرام سیال با استفاده از روش عددی شبکه بولتزمن در هندسه دو بعدی پله با نمای پس رو در اعداد رینولدز 389-10 شبیه سازی شده است. سپس با افزودن ذرات به جریان های مربوطه، حرکت و نیروهای موثر بر نشست آن ها مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور بررسی حرکت ذرات از روش لاگرانژی استفاده شده است. حل مربوطه، حل یک طرفه است که از تاثیر نیروهای وارد شده ذرات بر سیال صرف نظر می شود. در این مطالعه نیروهای موثر بر جریان گاز نیروی براونی، لیفت سافمن، گرانشی، درگ، بَست و جرم مجازی می باشند. تعداد ذرات در نظر گرفته شده برای شبیه سازی محدود می باشند. دلیل اصلی رقیق فرض کردن سیال، هزینه محاسباتی است و مهم ترین فاکتور محدود کننده در محاسبات می باشد. نیروی بست به دلایل عملی برای مدلسازی مشکل است و به علت در نظر گرفتن دانسیته فاز پراکنده بزرگتر از دانسیته فاز پیوستار از تاثیر جرم مجازی چشم پوشی می شود. با بررسی تاثیر نیروهای مختلف بر روی ذرات یک میکرومتری و ده میکرومتری دی اکسید سیلیکون در دمای 100 درجه سانتی گراد، مهم ترین نیروها بر روی نشست این ذرات در اعداد رینولدز پایین 30-10 نیروهای درگ و گرانشی مشاهده شده است و سایر نیروها بر روی نشست ذرات در شرایط مذکور بی تاثیر هستند.