مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدل‌سازی رتبه‌کاسته‌ی جریان غیر‌دائم کاویتاسیون جزئی با استفاده از روش المان مرزی

نویسندگان
دانشگاه شهید چمران اهواز
چکیده
در این مقاله یک روش رتبه کاسته ی کارآ جهت پیش بینی رفتار جریان غیردائم کاویتاسیون جزئی ارائه شده است. در این راستا جریان پتانسیل غیر دائم همراه با کاویتی با استفاده از روش المان مرزی تحلیل گردیده است. کاویتاسیون جزئی بر اساس روش غیرخطی جزئی با شبکه ی ثابت همراه با برخی اصلاحات مدل شده است. روش رتبه کاسته ی ارائه شده بر مبنای مقادیر ویژه می باشد. بدین منظور، الگوریتم تکراری محاسبه ی مرز کاویتی که به صورت متداول جهت تعیین مرزهای کاویتی مورد استفاده قرار می گیرد، به طور بهینه ای حذف شده است. بر پایه روش های مذکور، تحلیل ویژه و مدل سازی رتبه کاسته جریان غیر دائم بر روی NACA 16-006 انجام گرفته است. دقت و کارایی مدل ارائه شده با بررسی حالت های مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. مقایسه ی نتایج بین الگوریتم پیشنهادی و روش های متداول بیانگر کارکرد روش پیشنهادی با دقت مطلوب می باشند. در نهایت نشان داده شده که مدل رتبه کاسته پیشنهادی از لحاظ زمان محاسباتی بسیار بهینه تر از روش متداول در تحلیل جریان غیر دائم کاویتاسیون جزئی بر روی هیدروفویل ها عمل می نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Reduced-Order Modeling of Unsteady Partial Cavity Flows Using the Boundary Element Method

نویسنده English

maziar Changizian
Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده English

An efficient reduced-order modeling (ROM) approach to predict unsteady behavior of partial cavity flows is proposed. The unsteady potential flow along with the cavity effects is analyzed using the boundary element method (BEM). Partial cavity flow is modeled based on the partially non-linear model without re-gridding with some modification. Proposed reduced-order model (PROM) is based on the fluid eigenmodes. The spatial iterative scheme that is usually used to determine the cavity extent is efficiently removed in order to construct the flow eigensystem. Eigenanalysis and reduced-order modeling of unsteady flows over a NACA 16-006 section are performed using the proposed reduced-order modeling approach. Numerical examples are presented to demonstrate the accuracy of the proposed method. Comparison between the obtained results of the proposed method and those of conventional ones indicates that the present algorithm works well with sufficient accuracy. Finally, it is shown that the proposed method is computationally more efficient than the conventional one for unsteady sheet cavitation analysis on hydrofoils.

کلیدواژه‌ها English

Partial Cavity
Reduced Order Modeling
Boundary element method
unsteady flow
Hydrofoil