چكیده
جریان برشی حاوی ذرات جامد معلق در سیال، مسئله ای پركاربرد در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و طبیعی می باشد. وجود ذرات جامد و اندركنشی كه با یكدیگر دارند، موجبایجاد پدیده های مهمی همچون تجمع و چسبندگی ذراتدر جریان برشی می شود. این چسبندگی نه تنها بر رفتار كلی جریان حاكم تأثیر گذاشته، بلكه تغییراتی را در خواصرئولوژی جریان حاكم ایجاد می كند. بسته به نوع فرآیند و هدفی كه دنبال می شود، چسبندگی می تواند مفید یا مضر باشد. صنعتپیل سوختی و به طور خاصفرآیند آماده سازی محلول لایه كاتالیستی مربوط به آن، یكی از صنایعی استكه چسبندگی ذراتمعلق تأثیر بسزایی در راندمان و طول عمر آن خواهد داشت. ازاین رو هدفپژوهشحاضر شبیه سازیسیستمیحاویذراتجامد معلق در جریان برشیبه منظور مطالعه رفتاریجریان حاكم و همچنین بررسیعوامل تأثیرگذار بر پدیده چسبندگی و خوشه ای شدن ذراتجامد می باشد. در این پژوهشدر گام اول تلاشگردید روشی مناسبجهتشبیه سازی جریان های برشی حاوی ذرات جامد استفاده شود. ازاین رو تركیب روش های شبكه بولتزمن و نمایه هموار مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه به منظور ایجاد یكمحیط برشی تناوبی و از بین بردن اثرات دیواره جامد، شرط مرزی لیز-ادواردز با روش های فوق تركیبو توسعه داده شد. چالش های مهم در شبیه سازی محیط تناوبی برشی همچون عبور ذرات از نواحی و گوشه های ناحیه محاسباتی و اثراتی كه این عبور بر نیرو و گشتاور ذراتدارند به طور كامل مطالعه و بررسی شد. در گام بعدی اندركنش های هیدرودینامیكی میان ذراتجامد با مدل نیروی جدید مدل سازی شد. اثر پارامترهای تأثیرگذار همچون عدد رینولدز برشی و كسر حجمی بر چسبندگی و خوشه ای شدن ذرات مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج حاكی از آن استكه افزایشعدد رینولدز برشی موجبكاهشچسبندگی شده و درنهایتذراتچسبیده شده در عدد رینولدز برشی
1 از هم به طور كامل جدا می شوند. عدد بدون بعد كسر حجمی نیز رابطه مستقیمی با چسبندگی داشته و افزایشآن، سبب افزایش ذرات

.2 به هم چسبیده در ناحیه حل می گردد. در مطالعه دیگری ویسكوزیته مؤثر نسبی مخلوط حاصله محاسبه و تأثیر افزایشاعداد رینولدز برشی و كسر حجمی بر این پارامتر بررسی شد. نتایج حاكی از آن بود كه در كسرهای حجمی پایین، لزجت مؤثر نسبی تغییر چشمگیری با عدد رینولدز برشی ندارد؛ اما با افزایشكسر حجمی، این تغییراتبارزتر می شود. در انتها اثر پردازشموازی بر زمان محاسباتمورد بررسی قرار گرفتو مشخصگردید كد نویسی حاضر بر پایه كارت گرافیكزمان محاسبات را تا ده برابر نسبتبه حالتمعمول كاهشمی دهد.
كلمات كلیدی
روششبكه بولتزمن، روشنمایه هموار، سیستم ذراتجامد و سیال، اندركنشذراتجامد و سیال، چسبندگیذراتجامد، پردازشموازی.