حل معادله بولتزمن به روش اختلاف محدود فشرده جهت شبیه سازی عددی جریان تراکم پذیر گاز رقیق

در این پژوهش، شبیه سازی عددی جریان تراکم پذیر گاز رقیق با استفاده از حل معادله بولتزمن توسط یک روش عددی با دقت مرتبهبالا انجام شده ا ست. بدین منظور، برای حل معادله بولتزمن از مدل شاکوف که تو سعه یافته مدل بیجیک5ی ا ست، ا ستفاده شده تا امکان شبیه سازی عددی جریان گاز رقیق در طیف گسترده ای از عدد نودسن فراهم شود. برای افزایش دقت نتایج حل، مدل شاکوف معادله بولتزمن توسط روش اختلاف محدود فشرده مرتبه چهار گسسته سازی شده است. جهت حذف و یا کاهش نوسانات حل عددی و در نتیجه، پایدارسازی روش حل به ویژه در نواحی دارای ناپیوستگی نظیر شوک، از یک فیلترگذاری مناسب استفاده شده است. برای نشان دادن دقت و عملکرد روش حل حاضر، شبیه سازی عددی جریان درون لوله ی شوک به ازای مقادیر مختلف عدد نودسن انجام شده و نتایج بهدستآمده با نتایج موجود مقایسه شده است. مقایسه نتایج، عملکرد خوب روش حل را در تحلیل جریان تراکم پذیر گاز رقیق به ازای مقادیر مختلف عدد نودسن نشان میدهد.

کلیدواژه ها:

جریان تراکم پذیر گاز رقیق ، معادله بولتزمن ، مدل شاکوف ، روش اختلاف محدود فشرده ، فیلترگذاری.