شبیه‌سازی سقوط دو ذره صلب دایروی در کانال عمودی: ترکیب روش مرز غوطه‌ور- شبکه بولتزمن و روش اجرا گسسته

Abstract

در این مطالعه، روش مرزغوط هور – شبکه بولتزمن به عنوان حلگر ناحیه سیال با روش اجزا گسسته به عنوان شبیه ساز برخورد ذرات ترکیب می‌شود. حاصل این ترکیب ایجاد مدل عددی توانمند خواهد بود که قادر به تحلیل جریانهای ذرهای با دقت مرتبه دو می‌باشد. در روش اجزا گسسته جهت تحلیل نیروی برخورد، به دو ذره اجازه داده می‌شود که در یکدیگر نفوذ کنند که این امر باعث ایجاد یک مدل واقعیتری از برخورد نسبت به مدلهای قبلی می‌شود. روش ترکیبی ذکر شده به طور جداگانه با شبیه سازی برخورد خشک )عدم حضور سیال( دو ذره صلب و همچنین شبیه سازی سقوط تک ذره صلب دایروی در یک کانال عمودی صحت سنجی می‌شود. در نهایت سقوط دو ذره صلب دایروی در کانال عمودی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و تأثیر پارامترهای فیزیکی مؤثر بر رفتار ذرات در حین برخورد، نظیر میزان صلبیت، ضریب بازگشت و اصطکاک بر نتایج بررسی می‌شود. در فصل نتایج نشان داده شده است که ضریب اصطکاک باعث فزایش مدت زمان کیسینگ می‌شود که در نتیجه باعث ایجاد تغییرات قابل توجهی در مسیر حرکت ذرات خواهد شد. همین‌طور نشان داده شد، که در این فیزیک خاص، ضریب بازگشت تأثیر چندانی بر رفتار ذرات حین برخورد نخواهد داشت.