شبیه سازی عددی ناپایداری های هیدرودینامیکی در محیط های چند ماده ای

یکی از چالش برانگیزترین زمینه ها در شبیه سازی عددی سیالات، بررسی ناپایداری های هیدرودینامیکی در مسائل چند مادهای یا چند فازی است . اگر مکانیزم تحریک اینگونه ناپایداری ها عبور امواج ضربه ای از مرزهای داخل میدان باشد، علاوه بر سایر مشکلات مرتبط با بحث چند فازی ، مشکلات عددی ناشی از عبور این امواج از مرز میان فازها نیز اهمیت فوقالعادهای پیدا می نماید. یکی از بهترین روشها جهت بررسی اینگونه مسائل ، استفاده از مدل دو فازی (۶ معادله ای ) بر مبنای روش نفوذ مرز ارائه شده توسط سائورل و همکاران است . در تحقیق حاضر این مدل برای اولین بار به حالت بیش از دو ماده (چند فاز) تعمیم یافته است . همچنین با توجه به اهمیت بسیار زیاد مختصات تقارن محوری در شبیه سازی فرآیندهای آزمایشگاهی ، توسعه آن به این مختصات نیز ارائه شده است . به عنوان قدم نهایی در گسترش این روش نیز، یک الگوریتم تطبیق پذیری سلولی برای آن توسعه یافته تا از زمانبری این روش کاسته شود. بر مبنای روش توسعه یافته در این تحقیق و با استفاده از کد تهیه شده، تعدادی از ناپایداری های مورد اشاره بررسی شده است . نتایج این بررسی نشان می دهد که مدل توسعه یافته دقت و کارآیی بسیار بالایی در شبیه سازی اینگونه مسائل داشته و قادر است جزئیات بسیار پیچیدهای از ناپایداری را آشکار نماید.

کلیدواژه ها:

ناپایداری هیدرودینامیکی ، چند فازی ، نفوذ مرز ، ریچمر-مشکف