شبیه سازی عددی جریان دوبعدی تراکم پذیر گاز رقیق با استفاده از روش اختلاف محدود فشرده بولتزمن

در این پژوهش، شبیه سازی عددی جریان تراکم پذیر گاز رقیق در حالت دوبعدی با استفاده از حل معادله بولتزمن به روش اختلاف محدود دقت مرتبه بالا انجام شده است. برای این منظور، فرمولاسیون مساله بر مبنای معادله بولتزمن به همراه مدل برخورد شاکوف مد نظر قرار گرفته و حل معادله حاکم با استفاده از روش اختلاف محدود فشرده مرتبه چهار انجام شده است. برای پایدارسازی حل و جهت حذف و یا کاهش نوسانات حل عددی به ویژه در مسائلی که دارای نواحی ناپیوستگی مانند شوک است، از فیلترگذاری غیرخطی استفاده شده است. برای نشان دادن دقت عملکرد الگوریتم توسعه داده شده بر مبنای روش اختلاف محدود فشرده بولتزمن، حل مسئله تداخل موج شوک قائم متحرک با گردابه ساکن در جریان گاز رقیق ارائه شده است. نتایج به دست-آمده با نتایج پژوهش های صورت گرفته در دسترس ارزیابی شده که نمایانگر عملکرد مناسب روش حل حاضر در تحلیل جریان تراکم پذیر گاز رقیق است.

Keywords:

جریان تراکم پذیر گاز رقیق , معادله بولتزمن , مدل شاکوف , روش اختلاف محدود فشرده , فیلترگذاری