شبیه سازی عددی حرکت ذرات غیرکروی به کمک روش شبکه بولتزمن و روش مرز شناور

این مقاله به بررسي عددي حرکت انتقالي و چرخشي ذرات غيرکروي در جريان هاي آرام سه بعدي مي پردازد. ذرات مدل شده از نوع پرولِيت 4 (دوک وار) بوده و در داخل يک سيال با رژيم آرام حرکت چرخشي و يا انتقالي دارند. براي شبيه سازي جريان سيال از روش شبکه بولتزمن و براي در نظر گرفتن بر هم کنش ذرات و سيال از روش مرز شناور استفاده شده است. در ابتدا شبيه سازي چرخش يک ذره در جريان کوئت با عدد رينولدز کم انجام شده و توافق بسيار خوبي با حل تحليلي مشاهده گرديد. سپس مساله ي سقوط ذرات در داخل يک محفظه بسته مورد بررسي قرار گرفت. در اين حالت، ذره با توجه به نسبت قطر آن به اندازهي دامنه شبيه سازي رژيم هاي مختلفي از سقوط را تجربه کرده و شبيه سازي سقوطِ چهار ذرهي غيرکروي دوک وار به خوبي اين مساله را نشان مي دهد.درنهايت ميتوان به قابليت ترکيب روش شبکه بولتزمن و روش مرز شناور در حل مسائل ذرات پي برد

Keywords:

دینامیک سیالات , ذرات غیرکروی , روش مرز شناور , روش شبکه بولتزمن , شبیه سازی عددی , معادلات حرکت