بررسی دقت و پایداری یک مدل بهبودیافته اعمال نیروی بین مولکولی در روش شان و چن برای شبیه سازی حباب ساکن واقع در یک میدان دوفازی

این مطالعه به بررسی دقت و پایداری یک مدل بهبود یافته اعمال نیروی بین مولکولی در کنار روش‌های ادغام این نیرو و معادله‌های حالت گوناگون می‌پردازد. برای ارزیابی این مدل از هشت روش نیرودهی و پنج معادله حالت شان-چن، کارنهان-استارلینگ، پنگ-رابینسون، واندروالس و سواو-ردلیچ-وانگ استفاده شد. تاثیر زمان آسایش و دمای کاهیده بر دقت، بازه پایداری و میزان تولید سرعت‌های جعلی حباب مورد بررسی قرار گرفت. در بین مدل‌های ادغام نیرویی روش اختلاف دقیق در کنار روش اعمال نیروی بهبودیافته و همچنین معادله حالت کارنهان-استارلینگ بهترین دقت و بازه پایداری را دارا می‌باشد. نتیجه‌ها نشان می‌دهد که این ترکیب کم‌ترین میزان سرعت‌های جعلی را در میدان ایجاد می‌کند. میزان خطا در مدل بهبودیافته در مقایسه با مدل‌های بین مولکولی موجود به میزان چشمگیری کاهش یافته است، کم‌ترین میزان خطای مدل بهبودیافته در کنار روش ادغام نیرویی اختلاف دقیق و معادله حالت کارنهان-استارلینگ اتفاق می‌افتد که برابر 4/0% می‌باشد. این در حالی است که این خطا در شرایط همانند برای مدل نیرویی بین مولکولی برابر 6/3% است. در زمان‌های آسایش گوناگون، هم زمان بیش‌ترین بازه پایداری و کم‌ترین خطا مربوط به روش اختلاف دقیق می‌باشد. این روش بهترین عملکرد را در بازه زمان آسایش 8/0 تا 1 دارد. کم‌ترین خطای این روش برابر 8/1% است که در کنار معادله حالت کارنهان- استارلینگ و در زمان آسایش 8/0 و دمای کاهیده 54/0 اتفاق می‌افتد. با مقایسه تغییرهای سرعت‌های جعلی روش‌های معرفی شده در بازه زمان آسایش 57/0 تا 2 مشخص شد که سرعت‌های جعلی همواره با کاهش دمای کاهیده افزایش پیدا می‌کنند.