شبیه سازی عددی ساختار سلولی موج تراک با ناپایداری ضعیف با استفاده از روش PPM و حل ­کننده دقیق مسئله ریمان

در این تحقیق، با استفاده از یک روش عددی مرتبه بالا، ساختار سلولی و ناحیه موج سه گانه موج تراک دوبعدی با ناپایداری ضعیف بررسی شده است. معادلات اویلر دوبعدی واکنشی و سازوکار شیمیایی یک مرحله ای آرنیوسی با استفاده از روش مرتبه بالای PPM و حل کننده دقیق مسئله ریمان برای یک مخلوط گازی حل شده است. با معرفی جمله اختلالی با توزیع هارمونیک در متغیر چگالی جلوی موج ZND، موج تراک با ساختار سلولی منظم تولید می شود. میدان حل شامل باریکه حاوی موج تراک است که با موج تراک و با گذشت زمان و در طول کانال جابه­ جا می­ شود. حل باریکه حاوی موج تراک، در مقایسه با حل کل کانال، ضمن حفظ دقت نتایج منجر به کاهش زمان و هزینه محاسبات می­ شود. در اولین مرحله، مطالعه تحلیل دقت شبکه عددی انجام شده و نشان داده شده است که با استفاده از روش عددی مذکور و استفاده از مدل واکنش یک­ مرحله ای برای تحلیل مناسب ساختار سلولی ۲۴ نقطه بر طول نیمه واکنش کافی است. در ادامه تاثیر تغییر متغیرهای اختلال اولیه مانند ضخامت ناحیه اختلالی، فاصله اختلال از مرز پایین ­دست و ضریب تقویت اختلال بر روی روند تکامل ساختار سلولی بررسی شده است. بدین ترتیب دامنه مجاز تغییرات متغیرهای اختلالی مذکور با هدف عدم تاثیر بر دقت محاسبات و سایز نهایی سلول تراک به ­دست آمده است. در پایان نیز با افزایش دقت شبکه به ۳۶ نقطه بر طول نیمه واکنش، توانایی سازوکار شیمیایی یک­ مرحله ای آرنیوسی در تحلیل نقطه سه گانه دوم و ناحیه برشی در ناحیه موج سه گانه نشان داده شده است.

کلیدواژه ها:

موج تراک ، ناحیه موج سه گانه ، ساختار سلولی ، شبیه سازی عددی ، واکنش شیمیایی یک ­مرحله ای