مروری بر انواع روش های مدل سازی جریان چندفازی در محیط متخلخل

جریان های سیال چندفازی زمانی رخ می دهند که دو یا چند سیال به آسانی با هم مخلوط نمی شوند (مانند هوا و آب) و یک سطح مشترک دارند. جریان های چندفازی می توانند شامل سیالات چندفازی تک جزئی؛ به عنوان مثال، آب و بخار خود و سیالات چند فازی چندجزئی؛ به عنوان مثال، نفت/ آب در محیط متخلخل باشند. روش های مدل سازی جریان های چندفازی به سه دسته میکروسکوپیک، مزوسکوپیک و ماکروسکوپیک تقسیم می شوند. در این مقاله، توصیف مهم ترین روش های مدل سازی جریان چندفازی در محیط متخلخل ازجمله موازنه جمعیت، تنظیم سطح، میدانی فازی، لتیس بولتزمن، ممانعت اندازه، ردیابی جبهه و حجم سیال و مقایسه بین آن ها مرور می شود. روش های ردیابی جبهه و میدانی فازی از دقت بسیار بالایی برخوردارند. روش های تنظیم سطح و حجم سیال ازنظر مفهومی ساده؛ ولی تجزیه وتحلیل محاسبات روش میدانی فازی پیچیده است. در روش های حجم سیال و میدانی فازی ایجاد ناپایداری عددی محتمل تر است، ولی این موضوع در روش لتیس بولتزمن اتفاق نمی افتد. روش لتیس بولتزمن به زمان اجرای کم و روش موازنه جمعیت به بیشترین مدت زمان نسبت به سایر روش ها نیاز دارد. روش ها دارای برتری ها و کاستی های مختلفی هستند، درنتیجه برای انتخاب روش مناسب باید شرایطی هم چون مفهوم مساله، زمان، هزینه و دقت نتایج در نظر گرفته شود.