جستجو در مقالات منتشر شده
۳ نتیجه برای جریان تراکم‌ناپذیر
امیر سلیمانی، قنبرعلی شیخ زاده، رضا مداحیان،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
یکی از چالش‌های موجود در استفاده از روش‌های تمام کوپل در حل معادلات ناویر-استوکس، هزینه محاسباتی بالای این روش‌ها در تشکیل ماتریس ضرایب و حل دستگاه معادلات خطی است. یکی از راه حل‌های موجود برای کاهش هزینه محاسبات اینگونه روش‌ها، افزایش سرعت همگرایی است. از این رو عملکرد الگوریتم مورد استفاده در مدل-سازی جریان، می‌تواند تاثیر به سزایی در کاهش هزینه محاسباتی داشته باشد. در این مقاله به ارائه یک رهیافت برای بهبود عملکرد روش تاثیر فیزیکی در حل جریان تراکم-ناپذیر، در شبکه مرکز سلولی پرداخته میشود. گسسته‌سازی بهینه شده برای سرعت جابجا کننده بر روی سطح کنترل، توضیح داده و با روش‌های قبل مقایسه شده است. مزیت‌های روش جدید در مقایسه با مدل‌های مشابه به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم بهینه شده، با حل جریان پایا در یک حفره مربعی با درپوش متحرک در عددهای رینولدز ۱۰۰ تا ۱۰۰۰۰ و جریان گذرنده از پله در عدد رینولدز ۸۰۰مستندسازی شده است. مقایسه روند همگرایی روش جدید در حل مسائل نمونه در شبکه یکسان با روش‌های پیشین و بررسی تغییرات باقی‌مانده در هر تکرار نشان دهنده عملکرد مناسب روش بهبودیافته است. با توجه به اینکه روش بهبود یافته مشابه روش‌های قبلی از تعداد ۹ سلول برای گسسته‌سازی معادلات استفاده می‌کند، ظرفیت حافظه و هزینه محاسباتی یکسانی دارد. لذا افزایش سرعت همگرایی در روش بهبودیافته نشان دهنده عملکرد بهتر روش جدید می‌باشد. روش بهبودیافته می‌تواند به عنوان پایه‌ای برای توسعه کدهای دینامیک سیالات محاسباتی برای شبکه مرکز سلولی مورد استفاده قرار گیرد.
مهدی نجاتی، سعید شکراللهی، شاهرخ شمس،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
برای محاسبه بارهای آیرودینامیکی ناپایا در جریان‌های تراکم‌ناپذیر و تراکم‌پذیر زیرصوت با استفاده از مفهوم توابع اندیسی مدل جدیدی ارائه میشود. توابع اندیسی، بیانگر بارهای آیرودینامیکی یک بالواره، ناشی از تغییر پله در زاویه حمله و نرخ پیچش می‌باشند. برای تعیین بارهای آیرودینامیکی درجریان تراکم‌ناپذیر وجود یک تابع اندیسی کفایت می‌نماید، درحالیکه برای توصیف آنها در جریان تراکم‌پذیر به چهار تابع اندیسی مستقل نیاز است. در صورت مشخص بودن توابع اندیسی می‌توان با استفاده از اصل جمع آثار پاسخ‌های این توابع و انتگرال دوهامل بارهای آیرودینامیکی ناپایای یک بالواره در حرکتی دلخواه را تعیین نمود. با هدف یکپارچه‌سازی روابط آیرودینامیک برای همه محدودهای جریان زیرصوت یعنی بازه ماخ صفر تا ماخ ۰,۸، تقریبی جدید و کارآمد از توابع اندیسی با استفاده از عبارت‌های تحلیلی و داده‌های عددی موجود ارائه میشود، که علاوه بر تابعیت پیوسته از عدد ماخ دارای شکل مناسبی برای انتقال آنها به سایر نقاط روی بالواره می‌باشد. با کاهش ضرایب تابع عدد ماخ از ۷ به ۴ در توابع اندیسی متداول، تعداد ضرایب لازم برای توصیف کامل بارهای آیرودینامیکی از ۲۸ به ۱۶ تقلیل می‌یابد. سپس، با بهره‌گیری از این توابع اندیسی، نمایشی نوین و مناسب مسائل آیروالاستیک از بارهای آیرودینامیکی در محدوده جریان‌های تراکم‌ناپذیر و تراکم‌پذیر زیرصوت توسعه داده میشود. همچنین براساس تئوری نواری و اصلاح شیب منحنی برآ، مدل آیرودینامیک مذکور برای بال سه‌بعدی تعمیم می‌یابد. به‌منظور اعتبار سنجی مدل آیرودینامیکی، نمودارهای توابع اندیسی توسعه یافته با نمودارهای موجود در سایر مراجع در اعداد ماخ مختلف مقایسه و مطابقت خوبی بین آنها مشاهده میشود.
محمدعلی بدری، فریدون ثابت قدم،
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله روش بازنهشتی جدیدی برای اعمال شرط مرزی جسم جامد به معادلات ناویر- استوکس در فرمول‌بندی تاوایی- تابع جریان ارایه شده است. در این روش، جسم جامد مانند ناحیه‌ای درون سیال در نظر گرفته میشود که در آن گذر زمان متوقف شده است و بدین ترتیب با توقف ذرات سیال، این ناحیه نقش جسم جامد صلب را بازی می‌کند. بدین منظور با استفاده از یک نگاشت، ضریب اتساع زمانی دلخواه به معادلات حاکم اعمال میشود و معادلات اصلاح‌شده‌ای به دست می‌آیند. سپس در معادلات اصلاح‌شده، ضریب اتساع زمانی ناحیه جامد به سمت بی‌نهایت میل داده میشود، در حالی که در ناحیه سیال، این ضریب واحد باقی می‌ماند. در مقاله ویژگی‌های فیزیکی و ریاضی، معادلات اصلاح‌شده بررسی شده و نحوه اعمال شرایط عدم لغزش و عدم نفوذ تشریح شده است. سپس الگوریتم عددی مناسبی برای حل معادلات اصلاح‌شده ارایه شده است. در الگوریتم ارایه‌شده، انتگرال‌گیری زمانی معادله اصلاح‌شده تاوایی با روش کرانک- نیکلسون و گسسته‌سازی مکانی، با دقت مرتبه دوم روی یک شبکه دکارتی یکنواخت صورت می‌پذیرد. روش برای حل عددی جریان، حول یک جسم مربعی درون یک کانال و جریان عمود بر یک صفحه تخت نازک و جریان حول استوانه دایروی استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که شرایط عدم لغزش و عدم نفوذ روی مرز مستور با دقت بسیار زیادی ارضا می‌شوند، در حالی که میدان جریان نیز با دقت بسیار زیادی بقایی باقی می‌ماند.
