بررسی عملکرد مدل میدان فازی بقایی برای تعقیب مرز در روش شبکه بولتزمن

در پژوهش حاضر رفتار معادله آلن-کان در مدل میدان فازی بقایی که یکی از مدل های دوفازی در شبکه بولتزمن است، مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتایج ارائه شده معادله آلن-کان به کمک روش شبکه بولتزمن قادر است تا سطح مشترک میان دوفاز را با دقت مناسبی شبیه سازی نماید. همچنین چندین مسئله جهت ارزیابی این مدل دوفازی بررسی شد. نتایج ارائه شده در این مسائل از دقت مکانی درجه ۱.۹۴ برخوردار است که در مقایسه با پژوهش های دیگر عملکرد مناسب تری دارد. برخلاف دیگر معادلات تعقیب سطح مشترک، جهت حل معادله آلن-کان در نهایت به مشتق های درجه دوم نیاز است که این امر سبب می شود خطاهای غیرمطلوب در دامنه کاهش یافته و مدل میدان فازی قادر باشد تا فیزیک هایی با نسبت چگالی ۱۰۰۰ را مورد بررسی قرار دهد. در مسئله ناپایداری ریلی-تیلور مشاهده گردید که مدل میدان فازی بقایی می تواند جزئیات حاصل از نفوذ سیال سنگین تر درون سیال سبک تر را بطور مناسبی شبیه سازی نماید. برای بررسی بقای سطح مشترک در مدل میدان فازی بقایی، جریان گردابه دوبعدی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در این مسئله پس از قرار گرفتن جریان در یک میدان سرعت بسیار غیرخطی، مشاهده گردید که سطح مشترک اولیه با دقت مناسبی قابل بازیابی است که این امر نشان دهنده رفتار مطلوب مدل میدان فازی بقایی در فیزیک های پیچیده می باشد

کلیدواژه ها:

روش شبکه بولتزمن ، مدل میدان فازی بقایی ، معادله آلن-کان ، ناپایداری ریلی-تیلور ، جریان گردابه