بررسی جریان داخلی مخلوط گاز دوتایی درون یک استوانه دوار به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو

Abstract

در مقاله حاضر، جریان داخلی مخلوط حاوی گاز­های آرگون و هلیوم درون یک استوانه دوار با سرعت زاویه­ای و دمای دیواره ثابت به روش شبیه­سازی مستقیم مونت کارلو مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی وابستگی حل به تعداد مولکول مدل، از دو تعداد مولکول مختلف استفاده شده است. نتایج نشان می­دهد که افزایش تعداد مولکول­های مدل، منجر به نتایج با دقت بیشتری می‎شود، اما منجر به افزایش زمان شبیه‎سازی می­گردد. در مدل‎های برخورد مولکولی از دو مدل کره­ سخت با قطر متغیر و مدل کره نرم با قطر متغیر استفاده شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه گردیده است. نتایج نشان می‎دهد که شبیه سازی با استفاده از مدل کره نرم نسبت به مدل کره سخت برای دمای مخلوط در نزدیکی دیواره سیلندر از دقت بالاتری برخوردار است. حل تحلیلی مربوطه نیز ارائه شده و با نتایج شبیه­سازی عددی کار حاضر مقایسه گردیده است.