توسعه روش شبکه بولتزمن-رویکرد حجم محدود بر مبنای ایده تابع دایروی در شبیه سازی جریان تراکم پذیر غیر لزج در دستگاه منحنی الخط

دراین مقاله روش شبکه بولتزمن-حجم محدود (FVLBM) برای شبیه سازی جریان تراکم پذیرغیرلزج یک ودوبعدی درشبکه منحنی الخط باسازمان ارائه و توسعه داده شده است. جهت شبیه سازی جریان تراکم پذیردرروش شبکه بولتزمن، ازروش جدیدتابع دایروی بجای بسط یاتصحیح تابع ماکسول به منظورمحاسبه توابع توزیع تعادلی استفاده وروش حجم محدود به همراه روشMUSCL مرتبه-3 در گسسته سازی عبارت جابجایی برای بهترشکارکردن ناپیوستگی ها یجریان اعمال شده است. همچنین باتوجه به اینکه گام زمانی در روش شبکه بولتزمن به شدت توسط زمان آرامش (عددنادسن) محدود می شود، دراین تحقیق با ارتقای عملکرد روش شبکه بولتزمن توسط یک روش ضمنی-صریح (IMEX) رانگ-کوتای مرتبه-3 برای گسسته سازی عبارت زمانی معادله بولتزمن-BGK، دسترسی بهگام زمانی بزرگترمیسرو هزینه محاسباتی کاهش یافته است. بنابراین از روش ارائه شده در این پژوهش، می توان در شبیه سازی بسیاری از مسائل واقعی مهندسی در حوزه آیرودینامیک به خوبی بهره برد. جهت بررسی عملکردروش ارائه شده چندین مسئله محک دینامیک گاز به همراه چندمسئله کاربردی مهندسی در دستگاه منحنی الخط شبیه سازی شده است. نتایج عددی باداده های تجربی وحل عددی حجم محدود معادلات اویلرمقایسه ودقت مناسب حاصل شده است. این مقایسه نشان می دهد که تطابق خوبی بین نتایج حاصل از این روش و نتایج مراجع مربوطه می باشد.