افزایش دامنه عدد رینولدز در شبیه‌سازی با استفاده از روش المان مرزی
چکیده
با توسعه روزافزون رایانه‌ها استفاده از روش‌های عددی برای حل مسائل مهندسی کاربرد بسیاری یافته‌است. از جمله‌ی این روش‌ها می‌توان به روشهایی همچون تفاضل محدود، المان محدود، حجم محدود، روش المان مرزی و ... اشاره نمود. در این پژوهش از روش المان مرزی برای شبیه‌سازی عددی استفاده شده‌است. تفاوت روش المان مرزی با روشهایی همچون روش المان محدود در ریاضیات حاکم بر مسأله است. در این روش ابتدا از معادله دیفرانسیلی حاکم بر مسأله یک‌بار انتگرال گرفته می‌شود. این انتگرال‌گیری منجر به کاهش یک بعد از ابعاد مسأله می‌گردد و سپس اقدام به شبیه‌سازی می‌شود. در این پژوهش ابتدا با استفاده از یک تغییر متغیر معادله ناویر استوکس به معادله ناویر در الاستواستاتیک تبدیل می‌گردد. سپس از روش‌های پیشنهادی برای مسأله الاستواستاتیک، برای حل جریان سیال لزج استفاده می‌شود. در واقع تفاوت اصلی میان این شیوه و سایر شیوه‌های پیشنهادی در روش المان مرزی در پاسخ بنیادینی است که در این شیوه از آن استفاده شده‌است. در واقع در این پژوهش، برخلاف پژوهش‌های پیشین، از پاسخ بنیادین معادله ناویر استفاده شده است. در پایان با استفاده از ریاضیات حاکم بر مسأله یک برنامه کامپیوتری برای حل جریان سیال لزج نوشته شد. این برنامه برای دو هندسه متفاوت داخل حفره و پشت پله اعمال گردید، که به ترتیب تا اعداد رینولدز 600 و 100 موفق به دست‌یابی به پاسخ‌های همگرا شدیم.
کلید واژگان
روش المان مرزیجریان سیال لزج
معادله ناویر استوکس
حفره
الاستواستاتیک
شماره نشریه
4تاریخ نشر
2018-08-011397-05-10
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
تهران، بزرگراه جلال آل احمد، استاد دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک، اتاق 317دانشجو
شاپا
1027-59402476-6909
