مطالعه عددی تعیین خطوط جریان دو بعدی در سقوط ذرات رسوب

به دست آوردن جواب تحلیلی برخی از معادلات دیفرانسیل جزیی غیرخطی، مگر در شرایط خاص امکانپذیر نمیباشد که اینگونه معادلات را میتوان با روشهای عددی حل نمود. معادله مورد نظر در این تحقیق، معادله برگر در حالت دو بعدی وابسته به زمان است که پدیده سرعت سقوط ذره درون سیال نزدیک به سکون مانند آب رسوب دار پشت یک سد را مدل میکند. در این تحقیق برای حل معادله برگر از روش تفاضل محدود کاملا ضمنی1 استفاده شده است. نتایج عددی برای لزجت ها و زمانهای متفاوت به دست آمده و نقش آنها در سرعت سقوط ذره مورد بررسی پارامتریک قرار گرفته است. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش لزجت و زمان سرعت سقوط ذره کاهش مییابد. همچنین در بعضی از زمانها سرعت عمقی منفی(جریان رو به بالا) به خصوص در لبه های نزدیک بستر مشاهده شد که نشاندهندهی معلق بودن ذرات در بعضی حالات خواهد بود.

کلیدواژه ها:

معادلات دیفرانسیل جزیی ، معادله برگر ، روش تفاضل محدود ، سرعت سقوط ذرات رسوب