کاربرد و مقایسه روش های بولتزمن شبکه ای مختلف با شبکه بندی غیریکنواخت در شبیه سازی جریان در داخل میکروحفره و میکروکانال

در این تحقیق برای اولین بار مقایسه ی روش های بولتزمن شبکه ا ی با ضریب تخفیف منفرد، چندتایی و انتروپی بر روی شبکه بندی غیریکنواخت انجام شده و کاربرد این روش ها در شبیه سازی میکروجریان های همدمای دو بعدی در یک حفره، یک کانال و یک کانال با انبساط ناگهانی در محدودهی رژیم لغزشی و تا حدودی رژیم گذار مورد مطالعه قرار گرفته است. در این کار به منظور استفاده از شبکه بندی غی ر یکنواخت از روش بولتزمن شبکه ای مبتنی بر حداقل مربعات و بسط سری تیلور استفاده شده است. همچنین برای در نظر گرفتن لغزش رو ی دیواره ها، از شرایط مرزی پخش مولکولی و روش ترکیبی کمانه کردن و آینه ای و برای محاسبه ی ضرایب تخفیف روش های بولتزمن شبکه ای، از مرتبط کردن آن به عدد نادسن استفاده گردیده است. سپس با تحلیل و بررسی نتایج شبیه سازیها، به مقایسه ی روشها ی بولتزمن شبکه ای مختلف در شبیه سازی میکروجریان ها پرداخته شده است. با مقایسه ی نتایج شبیه سازی های عددی به دست آمده در این کار با نتایج ارائه شده توسط سایر محققین، اعتبار و صحت برنامه های کامپیوتری و دقت جواب ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روش ها ی بولتزمن شبکه ای با ضریب تخفیف چندتایی نسبت به سایر روش ها قابلیت شبیه سازی میکروجریان ها با عدد نادسن بالاتر را دارد.

Keywords:

Taylor series expansion and least squares based lattice Boltzmann method , Knudsen number , microcavity , microchannel , sudden expansion. , روش بولتزمن شبکهای مبتنی بر حداقل مربعات و بسط سری تیلور , عدد نادسن , میکروحفره , میکروکانال , انبساط ناگهانی.