حل معادله پخش گرمای همسانگرد به روش مونتکارلوی حجم محدود | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 53، شماره 1 (Special Issue)، فروردین 1400، صفحه 467-482 اصل مقاله (2.75 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2019.16275.6318 | ||
| نویسندگان | ||
| هومن نعیمی* 1؛ فرشاد کوثری2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده‎های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| حل معادله پخش گرما در بسیاری از کاربردهای واقعی انتقال گرمای رسانشی مشتمل بر هندسه، خواص ترموفیزیکی و شرایط مرزی پیچیده به سادگی امکانپذیر نبوده و روشهای عددی موجود، هر یک با محدودیتهایی مواجه هستند. در این پژوهش روش مونتکارلوی حجم محدود برای حل معادله پخش گرمای همسانگرد با توجه به دو قابلیت ذاتی روش حجم محدود یکی ارضای بقای انرژی در هر سلول شبکه و دیگری عدم نیاز به تغییر مختصات در هندسههای پیچیده معرفی شده است. روش مونتکارلوی حجم محدود به عنوان یک ابزار محاسباتی آماری مبتنی بر شبیهسازی فیزیکی با قابلیت حل پخش گرما با هر میزانی از پیچیدگی، در سه مساله با سطوح دشواری متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا از یک مساله ساده برای اعتبارسنجی روش مونتکارلوی حجم محدود از طریق مقایسه نتایج با حل تحلیلی استفاده گردید. سپس عملکرد پیشبینی روش پیشنهادی در مسالهای با هندسه پیچیده، خواص متغیر و شرایط مرزی گوناگون مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان نیز به بررسی عملکرد روش مونتکارلوی حجم محدود در تخمین توزیع دما در یک جسم سهلایه با ضرایب رسانش متفاوت و شرط مرزی جابجایی پرداخته شد. در تمامی موارد نتایج محاسبه شده توسط روش مونتکارلوی حجم محدود انطباق بسیار خوبی با نتایج حل تحلیلی و روش دینامیک سیالات محاسباتی بروز دادند و نشان داده شد که به ازای تعداد نسبتاً کمی از ذرات و با هزینه محاسباتی پایین میتوان به دقت قابل قبولی در روش مونتکارلوی حجم محدود دست یافت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مونتکارلو؛ حجم محدود؛ معادله پخش گرما؛ رسانش؛ مواد همسانگرد | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,159 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,068 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,376,959 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,936,576 |