مقایسه روش های کاهش جریان پارازیتی در شبیه سازی جریان دوفازی با روش حجم سیال

جریان پارازیتی از مشکلات شبیه سازی جریان دوفاز با روش حجم سیال است. این جریان غیرفیزیکی باعث خطا در شبیه سازی فصل مشترک دوفاز و تغییر شکل های ناخواسته ی فصل مشترک می گردد. برای کاهش جریان پارازیتی راهکارهای متفاوتی ارایه شده است. در مطالعه ی حاضر، کاهش جریان پارازیتی با استفاده از دو راهکار: 1- ترکیب روش حجم سیال با روش سطوح هم تراز (s-clsvof) و 2- بکارگیری فیلترها مورد بررسی قرار می گیرد. در این مطالعه سه فیلتر به حلگر اینترفوم از بسته ی متن باز اپن فوم افزوده می شود. این سه فیلتر به ترتیب به هموارسازی تابع رنگ، هموارسازی تابع انحنای سطح و فشرده سازی تابع رنگ اقدام می کند. برای بررسی عملکرد این دو راهکار، مسیله ی حباب ساکن شبیه سازی شده است. در مطالعه ی حاضر ابتدا به تاثیر عددی هر فیلتر بر روی جریان پارازیتی پرداخته شده است و سپس عملکرد ترکیب بهینه ی فیلترها با حلگر اینترفوم و روش ترکیبی s-clsvof مورد سنجش قرار می گیرد. با استفاده از فیلترها شدت جریان پارازیتی حداقل 50% نسبت به حلگر اینترفوم کاهش یافته است. همچنین مقایسه ی نتایج تخمین پرش فشار از حلگرهای حاضر (روش ترکیبی s-clsvofو فیلترها) با حلگر اینترفوم و حل تحلیلی یانگ-لاپلاس حاکی از بهبود محاسبه ی پرش فشار تا 400% در حلگرهای حاضر است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که فیلترها نسبت به روش s-clsvof عملکرد بهتری در کاهش جریان پارازیتی دارند و جایگزین مناسبی برای روش های ترکیبی هستند.