محمدصادق خليلي 1، محسن ثقفيان 2، احمد صداقت 3، ابراهيم شيراني، مدلسازي ميكروجريانها با استفاده از روش اختلال، هيجدهمين همايش سالانه بي نالمللي مهندسي مكانيك ايران، ايران، تهران، دانشگاه صنعتي شريف، 21 لغايت 23 ارديبهشت 1389 ISME2010

هيجدهمين همايش سالانه بين‌المللي مهندسي مکانيک ايران، ISME2010

ايران، تهران، دانشگاه صنعتي شريف، 21 لغايت 23 ارديبهشت 1389

چکيده

در اين تحقيق شيوه­ي جديدي از مدل­سازي ميکروجريان­ها ارائه گرديده است. اساس این روش، توسعه­ی معادلات پيوسته­ي حاکم بر ديناميک سيال با استفاده از بسط­های­ اختلالي ميدان­هاي سرعت، فشار، دانسيته و دما می­باشد. در کار حاضر به­کمک بسط­هاي اختلالي سه­جمله­اي و بر حسب عدد نودسن، سه مرتبه از معادلات نسبت به عدد نودسن استخراج شده است. شرايط مرزي لازم براي حل هر مرتبه از اين معادلات، از طريق جايگزاري بسط­هاي اختلالي در شرايط مرزي کلي براي لغزش سرعت و پرش دما حاصل شده است. اين مجموعه از معادلات در حالت دوبعدي با استفاده از روش حجم محدود و بر روي يک شبکه­ي جابجاشده گسسته­سازي شده­اند. به­منظور حل مجموعه­ي معادلات گسسته­سازي شده، يک برنامه­ي کامپيوتري سه­بخشي تدوين شده است. هر بخش از اين برنامه يک مرتبه از معادلات را با استفاده از الگوريتم سيمپل حل مي­کند. جريان­­هاي تراکم­ناپذير و لغزشي ميکروپويزييل[1] و ميکروکوئت، با استفاده از روش اختلال² هم به­صورت تحليلي و هم به­صورت عددي حل 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. همچنين نتايج حاصل از اين روش، با نتايج حاصل از مدل­هاي­ لغزشي مختلف مقايسه شده است.

کلمات کليدی: ميکروجريان، روش اختلال، جريان لغزشي، ميکروپويزييل، ميکروکوئت