بررسي تغييرات غلظت اجزاي يك مخلوط گاز سه جزيي در جهت شعاعي و محوري در داخل يك ماشين سانتريفوژ گازي در شرايط «جريان برگشت كامل» با استفاده از روش شبيه‌سازي مستقيم مونت‌كارلو

اين مقاله با بهره گيري از يك روش جديد شبكه بندي تركيبي در مختصات متقارن محوري، يك حل كننده ي غلظت چند جزيي شبيه سازي مستقيم مونت كارلو (MCC-DSMC) معرفي مي كند كه با استفاده از آن تغييرات جريان و غلظت در داخل يك سانتريفوژ در حالت گردش صلب براي مدل هاي كروي سخت و نرم تغييرپذير و براي مخلوط گازهاي هيدروژن، آرگون و كريپتون بررسي شد. يافته ها حاكي از آن است كه دو مدل برخورد داراي انطباق بالايي نسبت به يك ديگر هستند ولي نتيجه هاي آن ها با نتيجه هاي حل تحليلي به دست آمده از تابع توزيع بولتزمن داراي مقداري اختلاف است. هم چنين نتيجه ها نشان مي دهند كه با حضور مخلوط چند گاز در داخل يك سانتريفوژ، چند لايه بندي شعاعي از جريان گازها درون روتور شكل مي گيرد به گونه اي كه سنگين ترين گاز در لايه ي كناري ديواره، سبك ترين گاز در لايه اي نزديك محور روتور و گازهاي با جرم مولكولي متوسط در لايه اي مابين اين دو قرار مي گيرند. هم چنين در اين پژوهش تأثير محرك هاي گرمايي روتور در ايجاد يك جريان محوري (برگشت كامل) و تغييرات محوري غلظت اجزا در جهت محوري با استفاده از روش شبيه سازي مستقيم مونت كارلو مورد بررسي قرار گرفت درحالي كه بررسي آن با استفاده از حل تحليلي تابع توزيع بولتزمن امكان پذير نيست.