بررسی معادلات حالت مختلف در روش شبکه بولتزمن شبه پتانسیل جهت ایجاد نسبت چگالی بالا بین دو فاز در جریان های تک جزئی دو فازی

تحقیقات بسیاری در زمینه جریان های دو فازی صورت گرفته است. با این حال، توسعه مدل ها برای مدلسازی چند فازی سیالات با نسبت چگالی های بالا همچنان مورد توجه قرار دارد. در این مقاله از روش شبکه بولتزمن و مدل شبه پتانسیل ( شان و چن ) استفاده شده و با توجه به ناتوانی این مدل در مدلسازی سیالات با نسبت چگالی های زیاد و به وجودآمدن جریان های کاذب (سرعت های کاذب) بزرگ در فصل مشترک دو فاز، معادلات حالت مختلف در مدل شبکه بولنزمن به کار گرفته شده است. از جمله این معادلات، معادله ریدلیش کوانگ ، پنگ رابینسون و کارناهان استرلینگ می باشند. جزئیات جدایی فازها در سیستم های تک جزئی غیر ایده آل مطرح شده و نتایج عددی به دست آمده بر حسب نسبت چگالی، جریان های کاذب در فصل مشترک و همچنین محدود دمایی، با نتایج تئوری مقایسه گردیده است. پس از مقایسه معادلات حالت مختلف، بهترین مدل براساس نسبت چگالی و سرعت کاذب انتخاب شده و تاثیر دما و روی کشش سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. برای نمایش توانمندی مدل انتخاب شده در مدلسازی سیالات چند فازی ، چند فیزیک دو فازی با نسبت چه قالی های بالا، مانند ادغام دو قطره، سقوط قطره و برخورد آن با سطح مدلسازی و مورد بحث قرار گرفته و تاثیر گرانش و خاصیت تر شوندگی سطح و روی قطره برخورد کننده به سطح مطالعه شده است. همچنین الگوی نفوذ قطره در محیط متخلخل برای سطوح آب دوست و آب گریز در نسبت چگالی بالا مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

معادله حالت ، نسبت چگالی بالا ، روش شبکه بولتزمن ، مدل شبه پتانسیل ، نفوذ قطره ، ماده متخلخل