اعمال مرزهای جامد صلب به فرمولبندی تاوایی- تابعجریان معادلات ناویر- استوکس تراکمناپذیر از طریق اعمال اتساع زمانی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 19, Volume 19, Issue 5, 1398, Pages 1241-1252 PDF (1.45 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| محمدعلی بدری; فریدون ثابت قدم* | ||
| گروه مهندسی هوافضا، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله روش بازنهشتی جدیدی برای اعمال شرط مرزی جسم جامد به معادلات ناویر- استوکس در فرمولبندی تاوایی- تابع جریان ارایه شده است. در این روش، جسم جامد مانند ناحیهای درون سیال در نظر گرفته میشود که در آن گذر زمان متوقف شده است و بدین ترتیب با توقف ذرات سیال، این ناحیه نقش جسم جامد صلب را بازی میکند. بدین منظور با استفاده از یک نگاشت، ضریب اتساع زمانی دلخواه به معادلات حاکم اعمال میشود و معادلات اصلاحشدهای به دست میآیند. سپس در معادلات اصلاحشده، ضریب اتساع زمانی ناحیه جامد به سمت بینهایت میل داده میشود، در حالی که در ناحیه سیال، این ضریب واحد باقی میماند. در مقاله ویژگیهای فیزیکی و ریاضی، معادلات اصلاحشده بررسی شده و نحوه اعمال شرایط عدم لغزش و عدم نفوذ تشریح شده است. سپس الگوریتم عددی مناسبی برای حل معادلات اصلاحشده ارایه شده است. در الگوریتم ارایهشده، انتگرالگیری زمانی معادله اصلاحشده تاوایی با روش کرانک- نیکلسون و گسستهسازی مکانی، با دقت مرتبه دوم روی یک شبکه دکارتی یکنواخت صورت میپذیرد. روش برای حل عددی جریان، حول یک جسم مربعی درون یک کانال و جریان عمود بر یک صفحه تخت نازک و جریان حول استوانه دایروی استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که شرایط عدم لغزش و عدم نفوذ روی مرز مستور با دقت بسیار زیادی ارضا میشوند، در حالی که میدان جریان نیز با دقت بسیار زیادی بقایی باقی میماند. | ||
| Keywords | ||
| فرمولبندی تاوایی- تابع جریان تراکمناپذیر لزج; اتساع زمانی; روش مرز مستور; توابع بازنهشتی; جریان حول استوانه دایروی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 589 PDF Download: 726 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,685 |
| Article View | 25,080,257 |
| PDF Download | 17,778,799 |