شبيه سازي جريان سيال در يك محيط متخلخل مصنوعي در مقياس حفره به كمك روش شبكه بولتزمن

حركت سیال در محیط متخلخل یك پدیده ی شناخته شده است كه هم در صنعت و هم در طبیعت رخ می-دهد. شبیه سازی حركت سیال در محیط متخلخل در مقیاس منفذ در شناخت محیط متخلخل بسیار كمك كننده است. در دو دهه ی اخیر روش شبكه بولتزمن به عنوان یك روش از روش های دینامیك سیال محاسباتی معرفی شده و مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله از روش شبكه بولتزمن به عنوان یك روش مزومقیاس برای شبیه سازی جریان سیال در یك محیط متخلخل مصنوعی و در مقیاس منفذ استفاده شده است. نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از نرم افزار COMSOL كه مبتنی بر روش اجزای محدود است مقایسه شده است. سپس با كمك قانون دارسی و با كمك نتایج حاصل از شبیه سازی تراوایی محیط متخلخل مورد بررسی به دست آمده است. همچنین رابطه ای ارائه شده است كه به كمك آن بتوان ضریب ترتواسیته محیط متخلخل را از نتایج شبیه سازی استخراج كرد. نتایج به دست آمده برای پارامترهای تراوایی و ضریب پیچ و خم كه بر اساس نتایج شبیه سازی محاسبه شده اند، برای محیط متخلخل مورد بررسی همخوانی و هماهنگی خوبی را بین روش شبكه بولتزمن و نرم افزار COMSOL گزارش می كند.