حل عددي جريان چندلايه هسته حلقه دو سيال با لزجتهاي متفاوت به روش المان طيفي

هدف از اين مقاله توسعه يك الگوريتم جداسازي مرتبه بالا جهت شبيه‌سازي جريان چندلايه حلقه هسته دو سيال با ويسكوزيته‌هاي مختلف درون كانال دوبعدي است. براي اين شبيه‌سازي، معادلات جريان سيال تراكم ناپذير (ناوير استوكس) و معادله غلظت (كسر حجمي) حل شده‌اند. جريان دوفاز بر اساس تكنيك حجم سيال و با استفاده از درونيابي هارمونيك مدل شده است. معادلات به لحاظ مكاني به روش المان طيفي گسسته‌سازي شده‌اند و براي انتگرال گيري زماني نيز از روش آدامز بشفورث استفاده شده است. طرح تصحيح سرعت به عنوان يك الگوريتم مرتبه بالا براي جداكردن متغيرها در اينجا توسعه داده شده است. براي اعتبار سنجي، نتايج عددي با حل تحليلي جريان توسعه يافته مقايسه شده‌اند. اين مقايسه شامل بررسي توزيع سرعت و گراديان فشار است. همچنين درجه دقت روش عددي به لحاظ مكاني و زماني مورد ارزيابي قرار گرفته است. شكل جريان حلقه هسته به ازاي تغيير پارامترهاي گوناگون بررسي شده و با نتايج آزمايشگاهي و عددي مقايسه شده است. بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه ضخامت ورودي هسته و عدد رينولدز دو پارامتر مهم در تعيين الگوي جريان حلقه هسته مي باشند.