مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی کیفی اندرکنش موج ضربه ای و جریان مغشوش دو بعدی با استفاده از روش عددی ENO

نویسندگان
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
در تحقیق حاضر اندرکنش جریان مغشوش و موج ضربه ای مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور جریان های آشفته ای با شدت اغتشاشی و طول مشخصه اغتشاشی متفاوت تولید و اثر آنها بر روی موج ضربه ای مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق معادلات ناویر استوکس در حالت دو بعدی و با استفاده از گسسته سازی زمانی- مکانی با دقت بالا به صورت عددی حل شده است. در گسسته سازی مکانی از دو روش استفاده شده است.در جهت عمود بر موج ضربه ای از یک حلگر بسیار دقیق با روش ذاتی بدون نوسان با دقت مرتبه شش و در جهت موازی با موج ضربه ای از روش پده مرتبه شش استفاده شده است. همچنین، انتگرال گیری زمانی به روش رونگ کوتای مرتبه سوم انجام شده است. نتایج نشان می دهد که به طور کلی سطح انرژی آشفتگی در عرض موج ضربه ای افزایش پیدا میکند. در عبور از موج ضربه- ای، اغتشاشات با طول مشخصه بزرگتر و شدت اولیه بیشتر افزایش بیشتری در سطح انرژی آشفتگی نشان میدهند. همچنین مشاهده شد که محل استقرار موج ضربه ای بسیار وابسته به شدت اغتشاشات جریان بالا دست می باشد ولی حساسیتی نسبت به طول مشخصه آنها ندارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Qualitative study of interaction between the shock wave and two-dimensional turbulence flow by using ENO numerical method

نویسندگان English

saeed sharifzadeh
mani fathali
ali ramezani
K. N. Toosi university
چکیده English

In this research, interaction of a shock wave with incoming turbulent flow is investigated. To this end, different turbulent flows with different intensities and integral length scales are generated and impact of these turbulent flows on a shock wave are examined. In this study, two-dimensional Navier-Stokes equation is numerically solved using a high order spatial-temporal discretization. For spatial discretization, two different methods are implemented. In stream wise direction, i.e. perpendicular to the shock wave, a sixth-order accurate essentially non-oscillatory method (ENO) has been used which is able to capture the shock wave. In spanwise direction, i.e. parallel to the shock wave, a sixth-order Pade scheme has been used which is able to accurately capture small scale flow field structures. Time integration is performed using a third-order Runge-Kutta method. Overall, it has been observed that the turbulent kinetic energy increases across the shock wave. Fluctuations with larger integral length scale show higher turbulent kinetic energy increase across the shock wave. Further, it has been observed that although the integral length scale of the upstream fluctuations does not influence the location of the shock, the intensity of the upstream fluctuations have a profound effect on the shock wave location.

کلیدواژه‌ها English

DNS
ENO
Pade
Shock Wave
Turbulent flow