مقایسه روش شبکه بولتزمن با روش تفاضل محدود در تحلیل مسیله انتقال آلودگی

روش شبکه بولتزمن یک روش جدید برای حل معادلات جریان و انتقال آلودگی میباشد که در سالهای اخیرمورد توجه محققین قرار گرفته است. معادله حاکم بر انتقال آلودگی در محیط متخلخل، معادله انتقال-پخش(advection-dispersion) می باشد. در این پژوهش معادله انتقال-پخش به وسیله روش شبکه بولتزمن با دو شبکه بندی D1Q2 و D1Q3 و با استفاده از زمان آسایش یگانه تحلیل گردید و نتایج آن با روشهای تفاضل محدود مقایسه گردید. بدین منظور از روش تفاضل محدود صریح و روش کرانک نیکلسون (Crank- Nicolson) استفاده شد. به علاوه، حل دقیق معادله انتقال-پخش نیز به منظور مقایسه با حل عددی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که روشهای شبکه بولتزمن D1Q2 و D1Q3 به خوبی منحنیشکست انتقال آلودگی را توصیف کردند. همچنین مشاهده شد در جریان هایی که فرآیند انتقال نسبت به پخشغالب است، روش شبکه بولتزمن دارای نوسانات کمتری نسبت به روشهای تفاضل محدود می باشد. همچنیننتایج نشان داد که پایداری روش شبکه بولتزمن از روش تفاضل محدود صریح بیشتر است.

کلیدواژه ها:

شبکه بولتزمن ، کرانک نیکلسون ، زمان آسایش ، انتقال آلودگی ، معادله انتقال-پخش