پیاده سازی پردازش موازی روی کارت گرافیک برای شبیه سازی جریان دوفازی در لایه نفوذی گاز پیل سوختی پلیمری با استفاده از روش شبکه بولتزمن

Abstract

در این مقاله توزیع آب در لایه نفوذی گاز کاتد پیلهای سوختی پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. جهت مدلسازی توزیع آب از روش شبکه بولتزمن استفاده شده است، که روشی مناسبی برای مدلسازی جریان دوفازی در محیطهای متخلخل است. از مزایای روش شبکه بولتزمن امکان پردازش موازی است که باعث افزایش قابل ملاحظه سرعت اجرای برنامه میشود که در این مقاله به آن نیز پرداخته میشود. شرایط مرزی جریان دوفاز در لایه متخلخل به طور کامل با مشابه حرکت آب در لایه نفوذ گاز کاتد پیلهای سوختی میباشد. نتایج این شبیهسازی نشان میدهد که نفود آب مایع در داخل لایه نفوذ کاتد به طور جدی تحت تاثیر نیروی موئینگی میباشد. نتایج زمانی شبیه سازی جریان دو فازی با وجود پردازش موازی حاکی از آن بود که زمان حل میتواند تا 71 برابر بوسیله کارت گرافیک کاهش یابد.