مطالعه ي روش شبكه بولتزمن دو توزيعي با اپراتورهاي برخورد MRT و SRT براي توابع توزيع چگالي و انرژي جهت تحليل انتقال حرارت جابجايي طبيعي و اجباري

در این مطالعه، از روش شبكه بولتزمن حرارتی دو توزیعی به دلیل خصوصیاتی همچون پایداری بالاتر و توانایی مدل كردن جریانهای جابجایی طبیعی استفاده شده است. در این روش از تابع توزیع چگالی برای حل معادلات مومنتم و از تابع توزیع انرژی برای حل معادلات انرژی استفاده میشود. در این مقاله، مدل زمانهای آسودگی چند گانه ( MRT ( و منفرد ) SRT ( به ترتیب برای تخمین اپراتور برخورد توابع توزیع چگالی و انرژی ارائه میشود. در ادامه ضمن بكار گیری مدل MRT-SRT برای اپراتورهای برخورد، مسائل جریان هدایت حرارتی خالص روی صفحه، جریان جابجایی طبیعی درون حفره و جریان جابجایی اجباری درون كانال با چهار شرط مرزی حرارتی شبیه سازی شده است. تمامی نتایج با نتایج حاصل از حل تحلیلی و نتایج دیگران مقایسه شده است و بدینوسیله توانایی روش شبكه بولترمن حرارتی دو توزیعی با مدل اپراتور برخورد MRT-SRT در شبیه سازی جریان هیدرودینامیكی حرارتی سیال به اثبات میرسد.

In this paper, a double-population thermal lattice Boltzmann method (DDF) is used due to its characteristics such as higher stability and ability to simulate natural convection problems. In this method density distribution function is used to solve momentum equations and energy distribution function is used to solve energy equation. In this study, a multi relaxation time model (MRT) and a single one (SRT) are proposed to estimate the density and energy distributions of collision operators, respectively. Then, using SRT-MRT model for collision operator, the pure heat conductivity on the square plate, natural convection in the cavity and force convection in the channel are simulatedwith four boundary conditions. Then, the results of the present method are compare with the result of analytical solutions and previous studies to show the ability of the double populations lattice Boltzmann method with the SRT-MRT collision operator are validate