مدلسازی میکروجریانها با استفاده از روشاختلال

در این تحقیق شیوهی جدیدی از مدلسازی میکروجریانها ارائه گردیده است. اساس این روش، توسعهی معادلات پیوستهی حاکم بر دینامیک سیال با استفاده از بسطهای اختلالی میدان های سرعت،فشار، دانسیته و دما میباشد. در کار حاضر بهکمک بس طهای اختلالی سهجملهای و بر حسب عدد نودسن، سه مرتبه از معادلات نسبت به عدد نودسن استخراج شده است. شرایط مرزی لازم برای حل هر مرتبه از این معادلات، از طریق جایگزاری بسطهای اختلالی در شرایط مرزی کلی برای لغزش سرعت و پرش دما حاصل شده است. این مجموعه از معادلات در حالت دوبعدی با استفاده از روش حجم محدود و بر روی یک شبکهی جابجاشده گسستهسازی شدهاند. بهمنظور حل مجموعهی معادلات گسستهسازی شده، یک برنامهی کامپیوتری سهبخشی تدوین شده است. هر بخش از این برنامه یکمرتبه از معادلات را با استفاده از الگوریتم سیمپل حل میکند. جریانهای تراکمناپذیر و لغزشی میکروپویزییل 1 و میکروکوئت ، با استفاده از روش اختلال 2 هم بهصورت تحلیلی و هم بهصورت عددیحل شدهاند. در اعدد نودسن نسبتا پایین، توافق بسیار خوبی بین نتایج تحلیلی و عددی یافت میشود. با افزایش عدد نودسن، نتایج عددی بهتدریج از نتایج تحلیلی فاصله میگیرند. همچنین نتایج حاصل از این روش، با نتایج حاصل از مدلهای لغزشی مختلف مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

میکروجریان ، روش اختلال ، جریان لغزشی ، میکروپویزییل ، میکروکوئت