مدل¬سازي قطرۀ پايدار معلق در بخار به¬كمك روش شبكۀ بولتزمان

Modeling of a Stable Droplet Suspended in Vapor by Lattice Boltzmann Method

پس از تعریف حالت تعادل براساس تابع انرژی آزاد مناسب و تلفیق آن با الگوریتم شبكۀ بولتزمان، سیستم دوفازی بخار – مایع مدل¬سازی شده است كه رفتار آن از معادلات پیوستگی و ناویر – استوكس پیروی می¬¬كند. به¬كمك مدل توسعه¬یافته ابتدا سطح تماس مسطح (Planar Interface) حل شده و نتایج با نتایج تئوری مقایسه گردیده است. سپس قطرۀ معلق در فضای بخار تحت بررسی قرار گرفته و نتایج به¬دست آمده برای قطرۀ پایدار با نتایج تئوری مقایسه شده است.

In this paper, by defining an appropriate free energy function and integrate that with a Lattice Boltzmann algorithm; a two-phase system of vapor and liquid is modeled where the flow is governed by the continuity and Navier-Stokes equations. Using the developed model, initially a planar interface is modeled and outputs are compared with theoretical results. Then a droplet which is suspended in bulk vapor is investigated and equilibrium conditions of the droplet are compared with theoretical results.