• تحلیل جریان های تراکم ناپذیر لزج با استفاده از یک روش بالادست چند بعدی جدید بر پایه مشخصه ها

Abstract

در مقاله حاضر، یک روش بالادست برمبنای مشخصه­ها برای تحلیل جریان­های تراکم ناپذیر لزج با تصحیح تراکم پذیری مصنوعی ارائه شده است. برخلاف روش­های برپایه مشخصه­های موجود (CB) ، برای جریان­های تراکم ناپذیر که با فرض یک بعدی بودن موضعی جریان روابط مشخصه­های یک بعدی را مورد استفاده قرار می­دهند، در روش پیشنهادی حاضر از ساختار مشخصه های چندبعدی معادلات و مسیرهای واقعی انتشار اطلاعات استفاده می­شود. برای اولین بار در این تحقیق، ساختار مشخصه­های چندبعدی معادلات تراکم ناپذیر مصنوعی استخراج شده و از آن برای بنا نهادن طرح محاسباتی کاملا چند بعدی برپایه مشخصه­ها استفاده شده است. روش جدید MCB [1] در شکل حجم محدود برای گسسته سازی جملات جابه­جایی در معادلات ناویر-استوکس مورد استفاده قرار گرفته است. روش پیشنهادی جدید برای شبیه سازی جریان­های داخلی و خارجی تراکم ناپذیر مورد استفاده قرار گرفته و نتایج به دست آمده با نتایج سایر روش­های مرسوم و داده­های موجود در ادبیات فن مقایسه شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که روش جدید ارائه شده در شکل­های مرتبه اول و دوم نسبت به طرح­های محاسباتی مرسوم CB نتایج دقیق­تری را ارائه می­دهد. با استفاده از این روش نیازی به اضافه کردن لزجت مصنوعی، حتی در اعداد رینولدز بالا، نمی­باشد و روش حل کاملاً پایدار است. مزیت چشمگیر دیگر طرح محاسباتی MCB نرخ همگرایی سریع آن در مقایسه با روش­ CB (که نرخ همگرایی کند آن در ادبیات فن به دفعات ذکر شده) و روش مرکزی می­باشد. نتایج به دست آمده با استفاده از طرح MCB مرتبه دوم با نتایج متعدد موجود در ادبیات مورد مقایسه قرار گرفته که در تمامی موارد توافق بسیار خوبی بین آنها مشاهده می شود. [1] - Multi-dimensional Characteristic Based