شبیه سازی هیدرودینامیکی بستر سیالی مایع – جامد با سیال غیر نیوتنی قانون توانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن و نمایه هموار

در این تحقیق به کمک روش ترکیبی شبکه بولتزمن و نمایه هموار بستر سیالی مایع-جامد با سیال غیرنیوتنی قانون توانی مدل سازی شده است. هندسه بستر کانال استوانه ای حاوی ذرات کروی با قطرهای یکسان می باشد. مدل هیدرودینامیکی سیال بر مبنای روش شبکه بولتزمن باتناگار-گروس-کروک بوده و جهت برقراری شرط عدم لغزش در فصل مشترک جامد – مایع از روش نمایه هموار استفاده شده است. جهت بررسی قابلیت روش مطرح شده در مدل سازی بسترهای سیالی غیرنیوتنی، یک نمونه بستر سیالی با ۴۱۶ ذره به صورت عددی مدل شده و نتایج مدل سازی برای یک سیال نیوتنی (آب) و دو سیال غیرنیوتنی قانون توانی به عنوان سیال عامل بستر بررسی و با نتایج تجربی ارائه شده توسط محققان مقایسه گردیده است. ارزیابی ها برای حداقل سرعت سیالیت سیالات غیرنیوتنی با رابطه تجربی یو انجام شده، همچنین برای تخلخل و ارتفاع بستر، نتایج مدل سازی سیال نیوتنی با رابطه تجربی ریچاردسون-زاکی و سیالات غیرنیوتنی با رابطه میشاس و آلبرچیوا مقایسه شده است، که با توجه به میزان خطای میانگین روابط تجربی استفاده شده در هر مورد توافق خوبی میان نتایج عددی و تجربی مشاهده شده است.

کلیدواژه ها:

بستر سیالی مایع-جامد ، شبکه بولتزمن ، نمایه هموار ، سیال غیرنیوتنی قانون توانی