بررسی عملکرد مدل میدان فازی بقایی برای تعقیب مرز در روش شبکه بولتزمن

در پژوهش حاضر رفتار معادله آلن-کان در مدل میدان فازی بقایی که یکی از مدل‌های دوفازی در شبکه بولتزمن است، مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتایج ارائه شده معادله آلن-کان به کمک روش شبکه بولتزمن قادر است تا سطح‌مشترک میان دوفاز را با دقت مناسبی شبیه‌سازی نماید. همچنین چندین مسئله جهت ارزیابی این مدل دوفازی بررسی شد. نتایج ارائه شده در این مسائل از دقت مکانی درجه 1.94 برخوردار است که در مقایسه با پژوهش‌های دیگر عملکرد مناسب‌تری دارد. برخلاف دیگر معادلات تعقیب سطح‌مشترک، جهت حل معادله آلن-کان در نهایت به مشتق‌های درجه دوم نیاز است که این امر سبب می‌شود خطاهای غیرمطلوب در دامنه کاهش یافته و مدل میدان فازی قادر باشد تا فیزیک‌هایی با نسبت چگالی‌ 1000 را مورد بررسی قرار دهد. در مسئله ناپایداری ریلی-تیلور مشاهده گردید که مدل میدان فازی بقایی می‌تواند جزئیات حاصل از نفوذ سیال سنگین‌تر درون سیال سبک‌تر را بطور مناسبی شبیه‌سازی نماید. برای بررسی بقای سطح‌مشترک در مدل میدان‌فازی بقایی، جریان گردابه دوبعدی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در این مسئله پس از قرار گرفتن جریان در یک میدان سرعت بسیار غیرخطی، مشاهده گردید که سطح‌مشترک اولیه با دقت مناسبی قابل بازیابی است که این امر نشان‌دهنده رفتار مطلوب مدل میدان فازی بقایی در فیزیک‌های پیچیده می‌باشد.