توسعه یک حلگر همگیر جریان جهت حل جریان سطح آزاد با الگوریتم تعقیب سطح فاصل در بستر فوماکستند | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 56، شماره 2، 1403، صفحه 149-184 اصل مقاله (3.78 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2024.22507.7635 | ||
| نویسندگان | ||
| بهنام چراغی؛ شیدوش وکیلیپور* | ||
| دانشکدگان علوم و فناوریهای میانرشتهای، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در مقاله حاضر، پیادهسازی یک حلگر همگیر همزمان و ضمنی فشار و سرعت جهت حل جریانهای سطحِ آزاد در بستر فوماکستند ارائه شده است. پیادهسازی حلگر همگیر فشار و سرعت درکنار الگوریتم تعقیب سطحِ پیشفرض موجود در فوماکستند، منجر به ایجاد حلگری معادل با حلگر پیشفرض در فوماکستند با نام اینترترک فوم، شده است. الگوریتم حاضر تماماً به کمک ساختارها، کلاسها و توابع موجود در بستر فوماکستند اعمال شده و تمامی قابلیتهای این بستر کماکان قابل استفاده میباشد. همچنین در این حلگر از کتابخانههای مربوط به ماتریسهای بلوکی موجود به همراه قابلیت حل موازی استفاده شده است. سیستم دستگاه ماتریسی بلوکی، به عنوان پایهی حلگر همگیر مورد استفاده قرار گرفته است. کاهش تعداد حلقههای داخلی و همینطور حل یک مرحلهای فشار و سرعت به عنوان یکی از اصلیترین تفاوتهای ذاتی با حلگر پیشفرض است. با ساختار استفادهشده برای حلگر همگیر ، امکان همگیر کردن دیگر متغیرها درکنار سرعت و فشار نیز ایجاد شده است. در واقع، این حلگر اولین گام به سوی حلگر همگیر سرعت، فشار، دما و اجزا با قابلیت انتقال حرارت و جرم است. توانایی حلگر توسعه دادهشده در حل نمونههای آزمایش مختلفی شامل مخزن سهبعدی، حل جریان سطحِ آزاد حولِ ایرفویل، جریان در عبور از سطح شیبدار، نشان داده شده است. با توجه به قابلیت حل همزمان فشار و سرعت در حلگر حاضر، انتظار است که کاربرد این حلگر در فیزیک و هندسههای پیچیده با درجه همگیری بالا، چشمگیر باشد. قابلیت حل همزمان، امکان کاهش تعداد تکرار یا در نظر گرفتن گام زمانی نسبتاً بالاتر مربوط به حل جریان را فراهم آوردهاست. نتایج نشان میدهد که برای حل جریان بدون انتقال حرارت و جرم، حلگر پیشفرض علارغم تعداد تکرار بیشتر برای حل معادله فشار، حداقل به مقدار چهار برابر، سرعت حل بالاتری ازخود نشان دادهاست. | ||
| کلیدواژهها | ||
| حلگر همگیر؛ جریان سطح آزاد؛ الگوریتم تعقیب سطح فاصل؛ فوماکستند؛ اپن-فوم | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 894 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 838 |
||