توسعه روش پیششرط توانی برای شبیهسازی جریانهای ناپایای سیالات ویسکوالاستیک | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 55، شماره 3، خرداد 1402، صفحه 381-406 اصل مقاله (3.4 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2023.21486.7450 | ||
| نویسندگان | ||
| حمیدرضا غیاثی شهرکی؛ محمود نوروزی* ؛ علی عباس نژاد؛ پوریا اکبرزاده | ||
| مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران | ||
| چکیده | ||
| یکی از ویژگی منحصربهفرد سیالات ویسکوالاستیک در جریانهای برشی ناپایای، رفتار نوسانی میراشونده در میدان سرعت بدون اعمال نوسان و نیروی خارجی است؛ عامل به وجود آورنده این ویژگی خاصیت الاستیک آن است. در مقاله حاضر، برای اولین بار از روش پیششرطتوانی حسگر محلی تنش برای پایداری حل عددی جریانهای ناپایای سیال ویسکوالاستیک در حال عبور از بین دو صفحه موازی ثابت استفاده میشود. برای شبیهسازی حاضر، از مدل ماکسول ساده استفاده شده است. در این روش با افزودن جمله مشتق زمانی کاذب به معادلات حاکم، شکل معادلات هذلولوی میشود. با به دست آوردن ماتریس پیششرط این معادلات که از رابطهتوانی میدان تنش به صورت محلی تصحیح میشود، با استفاده از یک الگوریتم دوزمانه که شامل حلقه داخلی و خارجی است، حل معادلات جریان ناپایای تراکمناپذیر بهصورت تراکمپذیری مصنوعی امکانپذیر میشود. جهت همگرایی حلقه داخلی ، از روش عددی وثوقیفر چهارمرحلهای استفاده میشود. جهت گسستهسازی معادلات از روش تفاضل محدود و شبکه جابجا شده استفاده شده است. محاسبات جریانهای ناپایای سیال ویسکوالاستیک برای اعداد رینولدز، اعداد وایزنبرگ و مقادیر نسبت لزجت مختلف ارائه شده است. نتایج به دست آماده دارای انطباق مناسبی با نتایج عددی دارد. نتایج نرخ همگرایی نشان میدهد که روش پیششرط توانی حسگر محلی تنش برای نسبت لزجت کمتر از 0/5 دارای پایداری زیاد، افزایش سرعت همگرایی و کاهش هزینه زمانی محاسبات میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| روش پیششرط توانی؛ حسگر تنش؛ الگوریتم ضمنی دوزمانه؛ جریان ناپایای ویسکوالاستیک؛ سرعت همگرایی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 695 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 778 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,377,188 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,936,782 |