جستجو در مقالات منتشر شده
۴ نتیجه برای معادلات ناویر- استوکس
سید عرفان سلیمی پور، شیما یزدانی،
دوره ۱۵، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۴ )
چکیده
در مقاله حاضر، کنترل پدیده واماندگی دینامیکی جریان ناپایا پیرامون بالواره ناکا ۰۰۱۲ در اعداد رینولدز پایین (حدود ۱۳۰۰۰۰) به صورت عددی و در حالت دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، یک تیغه نازک با ارتفاع ۰,۵ درصد طول وتر به صورت عمودی روی لبه حمله بالواره قرار داده شده است تا از گسترش حباب جدایش آرام لبه حمله روی سطح جلوگیری کند. شبیه‌سازی عددی به‌کار رفته در حل جریان، بر پایه گسسته سازی شارهای جابه‌جایی معادلات ناویر- استوکس ناپایا و آشفته توسط طرح "رو" مرتبه دوم و استفاده از یک روش صریح به شیوه حجم محدود در یک شبکه محاسباتی متحرک می‌باشد. به دلیل اهمیت پارامترهای زمان‌مند در مسأله، دقت زمانی مرتبه دوم به روش گام زمانی دوگانه مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی پدیده واماندگی دینامیکی از سه الگوی نوسانی با دامنه‌ها و فرکانس‌های مختلف استفاده شده است. همچنین، به منظور تأیید صحت عملکرد برنامه کامپیوتری، تعدادی از نتایج واماندگی استاتیکی و دینامیکی با نتایج تجربی معتبر مقایسه گردیده‌اند. نتایج حاصل از این بررسی‌ها نشان داده است که تیغه کنترل حباب تأثیرات قابل قبولی روی کنترل واماندگی دینامیکی داشته؛ به طوری که این تأثیرات با افزایش فرکانس نوسان بیشتر شده است. بهتربن نتیجه حاصل شده، در دامنه زاویه‌ای ۵ درجه و فرکانس کاهش یافته ۰.۱۵ می‌باشد که محدوده واماندگی ضریب برآ در حدود ۵۰ درصد کاهش داشته و برای ضریب پسا واماندگی قابل ملاحظه‌ای رخ نداده است.
مهدی حسینی پور، مجید ملک جعفریان، علی صفوی نژاد،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله از الگوریتم جستجوی گرانشی (برای اولین بار) به منظور بهینه‌سازی دوهدفه هندسه ایرفویل استفاده شده است. معادلات تراکم‌پذیر دو بعدی ناویر- استوکس به همراه مدل اسپالارت-آلماراس برای شبیه‌سازی جریان لزج و مغشوش مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا کارایی و صحت مجموعه‌های بهینه‌ساز با بهینه‌سازی معکوس دوهدفه بررسی شده است. در این حالت توابع هدف، اختلاف نیروی پسا و برآ با مقادیر متناظر کمیات از ایرفویل هدف NACA۰۰۱۲ بوده است، به طوریکه یک دسته ایرفویل به عنوان ایرفویل‌های شروع کننده به صورت تصادفی انتخاب شده و هدف، بدست آوردن ایرفویل‌هایی بوده است که توابع هدف در نظر گرفته شده را ارضا کنند. در بهینه‌سازی مستقیم، الگوریتم جستجوی گرانشی به‌کار رفته در کار حاضر با تغییر متغیرهای طراحی ایرفویل (مربوط به روش پارسس)، درصدد رسیدن به متغیرهای مناسب و در نتیجه یافتن دسته ایرفویل‌های بهینه با توابع هدف برآی بیشینه و پسای کمینه شده است. این الگوریتم با شروع از یک دسته ایرفویل اولیه به حل پرداخته و به سمت ایرفویل‌هایی هدایت می‌شود که توابع هدف ذکر شده را تامین کند. مقایسه نتایج (جبهه پرتو) بدست آمده نشان دهنده عملکرد بهتر و مناسب‌تر الگوریتم جستجوی گرانشی نسبت به الگوریتم جمعیت ذرات و تحقیقات پیشین (انجام یافته با دیگر روش‌های فرا ابتکاری) به منظور بهینه‌سازی آیرودینامیکی می‌باشد.
علیرضا رستمزاده خسروشاهی، سید اسماعیل رضوی، سید مهدی میرساجدی،
دوره ۱۸، شماره ۶ - ( ۷-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله یک روش جدید بر مبنای روش مشخصه‌های چند بعدی برای حل معادلات ناویر- استوکس و انرژی در جریان‌های تراکم‌ناپذیر پایا ارائه شده است. روش‌های قبلی بر پایه مشخصه‌ها در جریان‌های تراکم‌ناپذیر، فرض یک‌بعدی بودن موضعی جریان را به کار برده‌اند و در مراجع به خطای ناشی از این ساده‌سازی اشاره شده است. در تحقیق حاضر، از روش مشخصه‌های چند بعدی مصنوعی برای یافتن مسیر انتشار اطلاعات استفاده شده است. معادلات سازگاری و متغیرهای ریمن تعمیم یافته برای معادلات ناویر- استوکس و انرژی استخراج شده و از این معادلات برای یافتن شار جابجایی در مرز سلول‌ها استفاده شده است. برای آزمون دقت و سرعت طرح ارائه شده، جریان سیال تراکم‌ناپذیر پایا در داخل حفره مربعی و جریان اطراف استوانه دایره‌ای همراه با انتقال گرما برای دامنه وسیعی از اعداد رینولدز و گراشهف حل شده است. همچنین جهت مقایسه، روش مشخصه‌ها به همراه میانگین‌گیری برای معادله انرژی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر همگرایی سریعتر روش جدید نسبت به روش مشخصه‌های معمولی و میانگین‌گیری می‌باشد. در اعداد ریچاردسون بالا، روش میانگین‌گیری همگرا نمی‌شود ولی روش ارائه شده در این مقاله، دارای سرعت همگرایی بالایی می‌باشد.
مهدی حسن‌زاده، سینا کاشانی،
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله روش متغیرهای مختلط توسعه‌یافته برای تحلیل حساسیت مرتبه اول و دوم در مسایل جریان سیال معرفی می‌شود. برای حل معادلات ناویر- استوکس از روش المان محدود بهره گرفته و روش متغیرهای مختلط روی آن پیاده می‌شود. در روش متغیرهای مختلط از گام مختلطی که فقط شامل قسمت موهومی است استفاده می‌شود ولی در متغیرهای مختلط توسعه‌یافته از گام مختلطی که شامل قسمت موهومی و قسمت حقیقی است برای حصول کارآیی بالاتر استفاده می‌شود. در محاسبه حساسیت مرتبه اول نتایج وابسته به اندازه گام نیستند ولی در حساسیت مرتبه دوم نتایج حساسیت وابسته به اندازه گام هستند و ناگزیر باید برای حصول دقت بالاتر از فرمول‌های توسعه‌یافته استفاده کرد. روش ارایه‌شده ابتدا برای یک مساله با حل دقیق اعتبارسنجی شده و نرخ همگرایی مورد بررسی قرار می‌گیرد و سپس برای جریان یکنواخت از روی یک سیلندر استوانه‌ای به کار گرفته و سرانجام نتایج با روش تفاضل محدود مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که محدوده طول گام همگرایی حساسیت مرتبه دوم در روش متغیرهای مختلط توسعه‌یافته نسبت به روش متغیرهای مختلط دوبرابر شده و تا ۱۲-۱۰ می‌توان آن را کاهش داد. این یعنی کارآیی روش ارایه‌شده افزایش یافته است. روش معرفی‌شده برای طیف وسیعی از مسایل با پارامترهای ساده و پیچیده قابل کاربرد است.
