بررسی شرایط پایداری و همسازی ترمودینامیکی در منحنی همزیستی فازهای مایع و بخار در مدل اصلاح شده پتانسیل ساختگی ‌

در این مقاله، شرایط همگرایی و همسازی ترمودینامیکی مدل کوپراشتاخ به منظور شبیه‌سازی یک قطره‌ی دو بعدی، بررسی شده است. برای انجام این کار، منحنی همزیستی دو فاز مایع و گاز با توجه به پارامترهای مربوط به تابع پتانسیل و ضریب وزنی نیروهای بین مولکولی، به چهار سطح تقسیم گردید. بر این اساس، محدوده‌ای برای ثابت تابع پتانسیل، k در هر سطح گزارش شد. این محدوده برای سطح یک با کمترین نسبت چگالی، در بازه‌ی 05 / kmin =0 تا kmax =0/22 و برای سطح چهار با بیشترین نسبت چگالی، در بازه‌ی 002 / kmin =0 تا 01 / kmax =0 قرار می‌گیرد. همچنین ضریب وزنی مناسب برای نیروهای بین مولکولی، afit به منظور ایجاد همسازی ترمودینامیکی در سطوح یک تا چهار به ترتیب به صورت 25 / 0، 025 / 0، 082 / 0- و 125 / 0-به دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که انتخاب مقدار 5/ a=0 سبب ایجاد نیروی متقارن و 0/ a=0 سبب ایجاد نیروی نامتقارن در فصل مشترک می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مدل کوپراشتاخ در کنترل جرم قطره در نسبت چگالی‌های بزرگ رفتار مناسب‌تری دارد. به طوریکه تغییر جرم قطره در سطح یک بیش از 20 درصد و در سطح چهار کمتر از یک درصد است.

Stability and Thermodynamic Consistency in the Coexistence Curve Of Liquid-Vapor in A Modified Pseudo-Potential Model

In this paper, the conditions of convergence and thermodynamic consistency of the Kupershtokh model for simulating a 2D droplet are investigated. Hence, the coexistence curve of liquid and vapor phases is divided into four levels according to the constant of the potential function, k and the weight coefficient of the intermolecular forces, A. Accordingly, a range is reported for k at each level. This range for level 1 with the lowest density ratio is kmin= 0.05 to kmax = 0.22 and for the fourth level with the highest density ratio is kmin=0.002 to kmax = 0.01. Also, the appropriate weight coefficient for inter molecular forces, Afit is obtained for yielding the thermodynamic consistency at levels 1 to 4 equal with 0.25, 0.025, 0.082 and 0.125, respectively. Results show that the choice of A=0.5 produces symmetric and A=0 causes asymmetric forces in the interface. Finally, the problem of mass conservation in four levels is investigated. Results show that Kupeshtokh model has a better behavior in controlling the mass of the droplet in the high density ratios. So, the change in the mass of the droplet at level 1 is more than 20% and at the level of 4 is less than 1%