کاربرد روش ترکیبی شبکه بولتزمن- اختلاف محدود- مرز شناور در بررسی گرمایش یک محفظه توسط استوانه متحرک

در این مطالعه، روش ترکیبی شبکه بولتزمن- اختلاف محدود- مرز شناور برای بررسی مسئله های همراه با انتقال حرارت، به کار برده شده است. برای این منظور معادله های بقای جرم و بقای مومنتوم با استفاده از روش شبکه بولتزمن- مرز شناور حل گردیده اند و برای حل معادله ی بقای انرژی از روش اختلاف محدود استفاده شده است. اثر مرز شناور به صورت جمله ی نیرو و منبع انرژی خارجی در معادلات ظاهر شده و در پی آن جریان و انتقال حرارت حول استوانه دایره ای، و همچنین تاثیر چگونگی حرکت استوانه در گرمایش سیال داخل محفظه مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور چهار نوع حرکت دایره ای رفت و برگشتی، دایره ای معمولی، نوسان قطری و نوسان افقی برای استوانه در نظر گرفته شده، و در همه ی موارد به بررسی تغییرات ضرایب نیرویی و عدد ناسلت پرداخته شده است. نشان داده شده است که حرکت دایره ای رفت و برگشتی تاثیر بیشتری در گرمایش سیال داخل محفظه دارد. که در واقع این حرکت، زمان گرمایش سیال را در حدود 20 درصد نسبت به حرکت دایره ای معمولی و نوسان قطری، و در حدود 37 درصد نسبت به نوسان افقی کاهش می دهد. در تمام مسائل مورد بررسی کارآمدی روش ترکیبی به اثبات رسیده است.