ترکیب روش سیال روح- شبکه بولتزمن با روش شارژ مجدد برای شبیه سازی مرزهای منحنی متحرک با انتقال حرارت

در این مقاله، در این مقاله، برای اعمال مرزهای منحنی حرارتی متحرک، برای اولین بار روش سیال روح- شبکه بولتزمن برای شبیه سازی مرزهای منحنی، با یک روش شارژ مجدد بر مبنای برونیابی، تلفیق شده است. در مرزهای متحرک در هر تکرار تعدادی از گره های دامنه جامد به دامنه سیال گام می گذارند که برای تخمین توابع توزیع مجهول انرژی و چگالی در چنین گره هایی از روش شارژ مجدد استفاده می شود. برای بررسی صحت روش ارائه شده، چندین مساله شبیه سازی شده است. از جمله این مسئله ها، مسئله جابجایی طبیعی بین دو سیلندر هم مرکز و غیرهم مرکز و همچنین انتقال حرارت از سیلندر درون جریان آزاد است که جهت اعتبار سنجی روش سیال روح- شبکه بولتزمن با زمان آسودگی چند گانه در شبیه سازی مرزهای منحنی هیدرودینامیکی و حرارتی استفاده شده است. همچنین برای بررسی صحت روش شارژ مجدد به کار گرفته شده در این مقاله، مسئله ته نشینی یک ذره سرد هم دما در یک کانال عمودی شده است. نتایج نشان دهنده توانایی روش سیال روح همراه با روش شارژ مجدد در روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی مرزهای متحرک حرارتی با دقت بالا است.

کلیدواژه ها:

Thermal lattice Boltzmann method ، Ghost fluid ، Dirichlet and Neumann boundary conditions ، Bilinear interpolation ، شبکه بولتزمن حرارتی ، سیال روح ، شرایط مرزی حرارتی دریچلت و نیومن ، میانیابی دو خطی