fa الگوی شبکه بولتزمن دو- فازی 121- سرعتی برای شبیه‌سازی کاواک‌زایی صوتی با استفاده از پردازش موازی مبتنی بر واحد پردازنده ترسیمی (جی‌پی‌یو) آوصوتیّات Hydroacoustics پژوهشي Research کاواک‌زایی پدید‌ه‌ای است که در جریان دو- فازی یا چندفازی با تأثیرات مطلوب و نامطلوب همواره وجود دارد. نیاز به مطالعه این پدیده در فهم و بکارگیری آن در جریان‌های دو- فازی غیرقابل اجتناب است. از این‌رو مطالعات زیادی در این رابطه توسط دانشمندان مرتبط با علوم جریان‌های چند فازی صورت گرفته است. صدا به دلیل ماهیتش که همان انتشار تغییرات فشار در یک سیال است هنگام انتشار در یک مایع ممکن است موجب ایجاد کاواک‌ در مایع شود. صدا با حبا‌ب‌ها در مایع و قطرات در گازها اندرکنش دارد. در این مقاله به مقوله کاواک‌زایی در یک مایع در اثر اعمال صدا پرداخته شده است. شناخت این پدیده به‌رغم مطالعات زیاد آن با شیوه‌های معمول در دینامیک سیالات محاسباتی (سی‌اف‌دی) هم‌چنان در برخی جنبه‌ها ناشناخته است. شیوه شبکه بولتزمن (اِل‌بی‌اِم) دو- فازی به عنوان یک شیوه‌ با رویکرد میان‌نگرانه، ضمن برخورداری از بسیاری از مزایای رویکرد خُرد‌نگرانه به عنوان یک شیوه کارا و بازوی توانمند در سی‌اف‌دی نوین پذیرفته شده است. از مزایای قابل ملاحظه آن موازی‌پذیری ذاتی و بکارگیری آسان آن در شرایط پیچیده مرزی است. در مطالعه حاضر با استفاده از الگوی دو- فازی شان-چن و بکارگیری آن در ال‌بی‌ام سه- ‌بعدی 121- سرعتی، برای اولین بار، توانمندی این شیوه برای مطالعه کاوک‌زایی صوتی نشان داده شده است. این شیوه اگر چه با فیزیک هم‌خوانی بهتری دارد اما در قیاس با شیوه‌های معمول شبکه بولتزمن، پیچیده‌تر است. پیچیدگی‌های ایجاد شده از انتخاب 121- سرعت و زمان اجرای طولانی ناشی از آن، با ایجاد الگوریتم و کد موازی و استفاده از سامانه محاسباتی مبتنی بر جی‌پی‌یو با توان محاسباتی بالا تاحد زیادی جبران شده است. Cavitation, a phenomenon with its desirable and unpleasant effects, is always present in two-phase flows. A great deal of research has been devoted to two-phase flow. Due to its nature, sound while propagating in a liquid will probably cause cavitation in that liquid and will interact with bubbles in it. In this paper by lattice Boltzmann (LB) method, cavitation phenomenon in a liquid under the effect of an applied sound field is considered. Lattice Boltzmann method as a mesoscopic approach, while enjoying many advantages of macroscopic level, has established itself as a capable method in modern CFD. Of its important features, are parallelizability and its easy utilization for complex boundary conditions. In this study, the power of this method is illustrated in investigating an acoustic cavitation by a 121-velocity lattice Boltzmann method using a Shan-Chen two-phase model. Although, this method has better conformity with physics of this problem but it requires more computational time than current LB methods. Utilizing the graphic processing unit (GPU) technology will compensate the long computational time required for this proposed LB model. شبکه بولتزمن, 121- سرعتی, کاواک‌زایی صوتی, جی‌پی‌یو Acoustic cavitation, 121-velocity lattice Boltzmann (LB) method, Graphic processing unit (GPU) 13 20 http://joasi.ir/browse.php?a_code=A-10-25-1&slc_lang=fa&sid=1 M. Daemi مهدی دایمی mdaemi@ae.sharif.edu 1003194753284600289 1003194753284600289 No دانشگاه شریف M. Taeibi-Rahni محمد طیبی رهنی taeibi@sharif.edu 1003194753284600290 1003194753284600290 Yes دانشگاه شریف H. Massah حمیدرضا مساح 1003194753284600291 1003194753284600291 No دانشگاه فردوسی مشهد