شبیه سازی محیط های چند فازی با استفاده از روش ترکیبی BPM-SPH

در مقاله پیش رو نرم افزار کوانتا، که توسط نویسندگان در حال توسعه است، معرفی و راستی آزمایی شده است. این نرم افزار با اهداف پژوهشی و به منظور شبیه سازی دو بعدی محیط های چند فازی جامد و سیال و به زبان Visual C++ نوشته شده است. در این نرم افزار محیط جامد با استفاده از روش مبتنی بر ذره Bonded Particle Method و محیط سیال با استفاده از روش مبتنی بر ذره Smoothed Particle Hydrodynamics شبیه سازی می شوند. رفتار نهایی مدل حاصل اندرکنش ذرات با دیگر ذرات همنوع خود و نیز ذرات متعلق به روش دیگر است. ابتدا درباره تئوری روش ها و نحوه استفاده از آن ها در نرم افزار توضیح داده شده و در انتها چند مسئله معیار به منظور راستی آزمایی نرم افزار مدلسازی و تحلیل شده و نتایج شبیه سازی با نتایج موجود در مقالات مقایسه شده اند. برای راستی آزمایی روش BPM از شبیه سازی تغییر شکل یک تیر طره و برای راستی آزمایی روش SPH از شبیه سازی مسئله جریان حفره ای و نیز جریان پوازی استفاده شده است. برای راستی آزمایی محیط دوفازی و اندرکنش بین ذرات BPM و SPH از مدل سازی یک سیلندر جامد در مسیر جریان استفاده شده است. بررسی نتایج شبیه سازی ها نشان دهنده تطابق مناسب آن ها با نتایج تحلیلی و تجربی موجود است.