پیش‌بینی رفتار انواع سیالات درون محیط متخلخل توسط محقق ایرانی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، میلاد رمضانپور، دانش‌آموخته مهندسی مکانیک‌ تبدیل انرژی از دانشگاه علم و صنعت درباره رساله خود توضیح داد: به‌کارگیری روش‌های عددی به‌عنوان ابزاری کارآمد در کنار روش‌های تجربی در تحقیقات امروز علوم مهندسی به‌شمار می‌رود؛ چراکه استفاده از روش‌های عددی، هزینه‌های روش‌های تجربی را به همراه ندارد و امکان بررسی حالات مختلف را با هزینه مالی و زمانی پایین در یک فیزیک مشخص فراهم می‌آورد.

این پژوهشگر گفت: با پیشرفت ابزار‌های اندازه‌گیری نظیر دسترسی به عکس‌های با وضوح میکرومتر و یا حتی نانومتر از ساختار یک محیط متخلخل، امکان بررسی خواص جریان سیال مانند محاسبه تراوایی، نحوه پراکندگی ذرات، پیکره‌بندی جریانات چند فاز درون محیط متخلخل و مواردی ازاین‌دست، فراهم شده است؛ لذا استفاده از روش‌هایی نظیر تصویربرداری میکروتوموگرافی از محیط متخلخل در ابعاد میلی‌متر یا سانتی‌متر، تصاویری با وضوح میکرومتر را حاصل می‌کند.

وی افزود: با استفاده از روش‌های بازسازی عکس و ارائه مدل فیزیکی از روی آن، امکان بررسی رفتار جریان سیال درون محیط متخلخل بازسازی‌شده در مقیاس حفره فراهم می‌شود. می‌توان گفت که بومی‌سازی یک روش نرم‌افزاری به‌منظور محاسبه جریان سیال درون محیط متخلخل در مقیاس حفره با استفاده از تصاویر میکروتوموگرافی، در دستور کار این طرح قرار داشت. با طراحی این روش نرم‌افزاری، امکان پیش‌بینی رفتار انواع سیالات درون محیط متخلخل، فراهم می‌شود.

رمضانپور بیان کرد: با اجرای این طرح و توسعه آن، ابزار محاسباتی جریان سیال درون محیط متخلخل در مقیاس حفره شکل می‌گیرد. این ابزار محاسباتی، هزینه‌های آزمایش روی محیط‌های متخلخل مختلف و رفتار انواع سیالات با خواص گوناگون درون آن‌ها را کاهش می‌دهد و امکان پیش‌بینی آن را با استفاده از روشی کارآمد مبتنی‌بر محاسبات عددی فراهم می‌آورد.

وی تصریح کرد: نکته جالب این است که این ابزار طی دو دهه گذشته به‌صورت گسترده در دنیا مورد استفاده قرار گرفته و به تدریج با پیشرفت سخت‌افزار‌ها و نرم‌افزار‌های موجود، به ابزاری کارآمد جهت پیش‌بینی رفتار سیال تبدیل شده است. با توجه به کاربرد‌های گسترده‌ای که این دانش در حوزه‌های صنعتی دارد، ایجاد زیرساختی برای توسعه آن در داخل کشور به توسعه ابزار‌های پیش‌بینی رفتار درون محیط متخلخل با صرف کمترین هزینه منجر می‌شود.