شبیه‌سازی پدیده آوالیاسانی حباب با کمک روش شبکه بولتزمن

در مقاله حاضر به بررسی جریان تراکم پذیر ناشی از موج ضربه‌ای و نوسان حباب با مرز متحرک به روش شبکه بولتزمن می‌پردازیم. شبکه بولتزمن در پیش‌بینی جریان‌های تراکم پذیر با ماخ بالا ناموفق است، اما با تلاش‌هایی که در سال‌های اخیر صورت گرفته است، مدل‌های جدیدی برای پایدار کردن جواب‌های معادلات تراکم پذیر ایجادشده است. روش لکس وندروف اصلاح‌شده که حل پایداری دارد، برای گسسته سازی معادلات بولتزمن استفاده‌شده است. از مدل‌های تراکم پذیر بر مبنای الگوی اویلری و الگوی سرعت‌های چندگانه نویر استوکسی برای شبیه‌سازی جریان تراکم پذیر در شبکه بولتزمن در این تحقیق استفاده‌شده است. دینامیک حباب تراکم پذیر به کمک معادله رایلی- پلسه به‌دست‌آمده است. شبیه‌سازی موج ضربه در حباب به کمک سایر روش‌های دینامیک سیالات محاسباتی انجام‌شده است، اما به علت ضعف‌هایی که روش شبکه بولتزمن در جریان تراکم پذیر داشت، تاکنون تلاشی برای بررسی فیزیک این پدیده با این روش انجام‌نشده است. هدف از این شبیه‌سازی دستیابی به شناختی از توزیع خواص ترمودینامیکی در راستای شعاع حباب هنگام فروریزش حباب و درنهایت شکل‌گیری پدیده آوالیانسانی که ناشی از برخورد امواج شوک در مرکز حباب است، با روش شبکه بولتزمن می‌باشد.