اصول و مفاهيم ديناميك سيالات محاسباتي مدرن (LBM)

(Basics and Concepts Modern CFD (LBM

عدم وجود حل تحليلي كامل براي معادلات ناوير-استوكس باعث شده است كه روش‌هاي عددي نقش مهمي در تحليل مسائل در علوم و مهندسي ايفا نمايد. همچنين، هر يك از روش‌ها بسته به فرضيات صورت گرفته در مراحل تدوين، داراي نقاط ضعفي هستندكه محققين براي جبران آن يا روش‌هاي قبلي را توسعه و بهبود مي‌دهند يا روش‌هاي مدرن ابداع مي‌كنند. فرض پيوستگي سيال در استخراج معادلات ناوير-استوكس اين معادلات را در رده‌بندي روش‌هاي ماكرو قرار مي‌دهد. در نتيجه روش‌هاي سنتي ديناميك سيالات محاسباتي محدود به اين فرض شده و نمي‌توانند مسائل فراتر را تحليل نمايند. هدف اين مقاله، معرفي نقاط قوت روشي جديد در ديناميك سيالات محاسباتي است كه ميدان عمل آن در مقياس مزو است و پيوستگي سيال محدوديت تلقي نمي‌شود. بنابراين، مي‌تواند بسياري از نقاط ضعف روش‌ها در مقياس ماكرو را پوشش دهد و طيف وسيعي از مسائل را با راندمان رضايت‌بخش تحليل نمايد.

Due to the complex nonlinear nature of Navier Stokes equations, theyhave not yet been fully solved ad hencethe role of classical CFD methods have become more highlighted. Using numerical methods, we can discretise nonlinear partial differential equations and change them into linear algebraic equations thatcan be solved via classical methods in a very straight forward manner. In these approaches, also each method suffers some limitations which areimposed on it during its derivation, so inorder to cover the weaknesses and shortcomings of these methods, many scientists and researchers try to improvethem or invent new methods. Continuum assumption,being created during NavierStokes equations derivation, is an extreme limitation for classical CFD methods which puts them in the macro-scale category. The goal of this paper is to introduce the strengths of a modern CFD method which is a mesoscale method that can easily cover most shortcomingsof the macroscale approachesand can handle a wide range of problems satisfactorily.