برگزاری جلسه ارزیابی پژوهشی دوم دکترا (آقای بهنام خلیلی)
شبيه سازي عددي سيستم‌هاي حاوي ذرات جامد معلق در جريان برشي
با استفاده از تركيب روش‌هاي بولتزمن و نمايه هموار
چکیده:
جریان برشی حاوی ذرات جامد معلق در سیال، مسئله‌‌ای پرکاربرد در بسیاري از فرآیندهای صنعتی و طبیعی می‌باشد. وجود ذرات جامد و اندرکنشی که با یکدیگر دارند، موجب ایجاد پدیده‌های مهمی همچون تجمع و چسبندگی ذرات در جریان برشی می‌شود. این چسبندگی نه تنها بر رفتار کلی جریان حاکم تأثیر گذاشته، بلکه تغییراتی را در خواص رئولوژیکی جریان حاکم ایجاد می‌کند. بسته به نوع فرآیند و هدفی که دنبال می‌کند، چسبندگی می‌تواند مفید یا مضر باشد. صنعت پیل سوختی و به‌طور خاص فرآیند آماده‌سازی محلول لایه کاتالیستی آن، یکی از صنایعی است که چسبندگی ذرات معلق تأثیر بسزایی در راندمان و طول عمر آن خواهد داشت. ازاین‌رو هدف پژوهش حاضر شبیه‌سازی سیستمی حاوی ذرات جامد معلق در جریان برشی به‌منظور مطالعه رفتاری جریان حاکم و همچنین بررسی عوامل تأثیرگذار بر پدیده چسبندگی و خوشه‌ای شدن ذرات جامد می‌باشد. در این پژوهش در گام اول تلاش گردید روشی مناسب جهت شبیه‌سازی جریان‌های برشی حاوی ذرات جامد استفاده شود. بدین‌جهت ترکیب روش‌های شبکه بولتزمن و نمایه هموار مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه به‌منظور ایجاد یک محیط برشی تناوبی و از بین بردن اثرات دیواره جامد، شرط مرزی لیز-ادواردز با روش‌های فوق ترکیب و توسعه داده شد. چالش‌های مهم در شبیه‌سازی محیط تناوبی برشی به‌طور کامل مطالعه و بررسی شد. در گام بعدی اندرکنش‌های هیدرودینامیکی میان ذرات جامد با مدل نیروی جدید شبیه‌سازی شد. روش تنش صفحه‌ای و پارامتر تفکیک به‌منظور محاسبه تنش وارده بر ذرات جامد و مطالعه چسبندگی به ترتیب به کد اضافه کردید. در پایان نیز مسائل باقیمانده همچون بررسی اثر پارامترهایی همچون کسر حجمی ذرات جامد و نرخ برش بر چسبندگی براي ادامه پژوهش و زمان‌بندی مراحل پژوهش ارائه شده است.