Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
12
1
gregorian
2017
3
1
17
2
online
1
fulltext
fa
ترکیب روش سیال روح- شبکه بولتزمن با روش شارژ مجدد برای شبیه سازی مرزهای منحنی متحرک با انتقال حرارت
Combination of ghost fluid-lattice Boltzmann and refilling methods for simulation of the moving curved boundaries with heat transfer
در این مقاله، در این مقاله، برای اعمال مرزهای منحنی حرارتی متحرک، برای اولین بار روش سیال روح- شبکه بولتزمن برای شبیه سازی مرزهای منحنی، با یک روش شارژ مجدد بر مبنای برونیابی، تلفیق شده است. در مرزهای متحرک در هر تکرار تعدادی از گره های دامنه جامد به دامنه سیال گام می گذارند که برای تخمین توابع توزیع مجهول انرژی و چگالی در چنین گره هایی از روش شارژ مجدد استفاده می شود. برای بررسی صحت روش ارائه شده، چندین مسأله شبیه سازی شده است. از جمله این مسئله ها، مسئله جابجایی طبیعی بین دو سیلندر هم مرکز و غیرهم مرکز و همچنین انتقال حرارت از سیلندر درون جریان آزاد است که جهت اعتبار سنجی روش سیال روح- شبکه بولتزمن با زمان آسودگی چند گانه در شبیه سازی مرزهای منحنی هیدرودینامیکی و حرارتی استفاده شده است. همچنین برای بررسی صحت روش شارژ مجدد به کار گرفته شده در این مقاله، مسئله ته نشینی یک ذره سرد هم دما در یک کانال عمودی شده است. نتایج نشان دهنده توانایی روش سیال روح همراه با روش شارژ مجدد در روش شبکه بولتزمن برای شبیه سازی مرزهای متحرک حرارتی با دقت بالا است.
In this article, the ghost fluid-lattice Boltzmann method, used to simulate the curved boundaries is combined with an extrapolation based refilling method to cope with the moving curved boundaries, where in each iteration some of the solid nodes step into the fluid domain. The refilling method is used to approximate the unknown density and internal energy distribution functions of such solid nodes. To examine the accuracy of the presented method, several case studies are considered. From those case studies, natural convection problem between to concentric and eccentric cylinders as well as heat transfer from a cylinder in a cross flow are considered to validate the ghost-fluid lattice Boltzmann method used to simulate the hydrodynamic and thermal conditions at the curved boundaries. To test the accuracy of the employed refilling method, sedimentation of a single isothermal cold particle in a vertical channel investigated. The results show that the presented ghost fluid-lattice Boltzmann method with refilling is capable of simulating the moving thermal curved boundaries with excellent accuracy.
شبکه بولتزمن حرارتی,سیال روح,شرایط مرزی حرارتی دریچلت و نیومن,میانیابی دو خطی
Thermal lattice Boltzmann method,Ghost fluid,Dirichlet and Neumann boundary conditions,Bilinear interpolation
263
274
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-22048-1&slc_lang=fa&sid=15
Mohsen
Mozafari-Shamsi
محسن
مظفری شمسی
100319475328460047704
100319475328460047704
No
Yazd university
دانشجوی دکتری - دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه یزد
Mohammad
Sefid
محمد
سفید
100319475328460047703
100319475328460047703
Yes
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه یزد
Gholamreza
Imani
غلامرضا
ایمانی
100319475328460047702
100319475328460047702
No
Persian Gulf University
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه خلیج فراس