روش بولتزمن شبکه‌ای حرارتی سه‌بعدی در ابعاد نانو برای مرزهای منحنی در رژیم گذار

Abstract

روش بولتزمن شبکه‌ای حرارتی برای هندسه سه‌بعدی برای شبیه‌سازی جریان گاز رقیق با عامل حرکت فشاری درون کانال دایروی طولانی در محدوده اعدد نادسن 0/2 تا 1 بسط داده شده است. جمله برخورد به کمک مدل بی-جی-کی جایگزین شده و گسسته‌سازی سرعت توسط مدل دی-3-کیو-15 انجام شده است. رفتار غیرخطی گاز درون لایه نادسن که با ضخامتی در حدود چند برابر طول میانگین آزاد مولکول‌ها، توسط تابع تصحیح اعمال شده است. همچنین در فرمولاسیون جدید ارائهشده برای دو زمان‌ استراحت، تابعیت خواص سیال با دما و چگالی لحاظ شده است. همچنین، شرط مرزی مرتبه بالا برای مرزهای مستقیم با حالت تعمیم یافته شروط مرزی برای مرزهای منحنی در دو‌بعد ترکیب شده تا شرط مرزی منحنی دقیق در حالت سه‌بعدی برای ابعاد نانو ارائه شود. لغزش سرعت و پرش دمایی به عنوان مهمترین پدیدههای جریان در ابعاد نانو در نتایج گزارش شده‌اند. با توجه به عدم برقراری اصل محیط پیوسته در اعداد نادسن بزرگ، نتایج نشان داد که روش بولتزمن شبکه‌ای حرارتی به علت سادگی در اعمال شرط مرزی منحنی و زمان محاسباتی پائین‌تر در قیاس با سایر روش‌های اتمی همچون دی-اس-ام-سی، یک روش کارآمد به منظور بررسی جریان‌های گازی سرعت پایین در ابعاد نانو با اعداد نادسن بالا می‌باشد.