ارائه یک الگوریتم جدید ترکیبی DSMC-Fokker Planck برای مدلسازی جریان گاز رقیق در نازل همگرا-واگرا همراه با پلوم

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 245

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-10-4_024

تاریخ نمایه سازی: 21 اردیبهشت 1400

چکیده مقاله:

در این مقاله به معرفی یک روش جدید ترکیبی برای مدلسازی جریان گاز رقیق در هندسه نازل همگرا-واگرا همراه با پلوم پرداخته میشود. روش فوکرپلانک (FP) به عنوان یک روش کارا برای مدلسازی جریانهای رقیق مورد استفاده قرار گرفته است. این روش که بر مبنای تفریبی از معادله بولتزمن است، دارای هزینه محاسباتی پایینی نسبت به سایر روشهای مشابه خود است.با اینوجود روش FP در پیش بینی موقعیت موج ضربهای دچار خطا میشود. روش شبیهسازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) که یکی از شناخته شدهترین روشهای مولکولی برای مدلسازی جریان است، دارای دقت بسیار بالایی است اما این روش دارای هزینه محاسباتی نسبتا بالایی است که این هزینه در اعداد نودسنهای کم تشدید میشود. هدف از این تحقیق، پیداکردن یک روش ترکیبی بهینه برای استفاده همزمان از سرعت حل مناسب محاسباتی روش FP و دقت بالای روش DSMC است. نتایج نشان داد که با استفاده از الگوریتم DSMC در نواحی مانند گلوگاه و ناحیه موج ضربهای، و استفاده از الگوریتم FP در سایر نقاط، میتوان الگوریتمی ترکیبی بدست آورد که هزینه محاسباتی پایینی داشته و دقتی مشابه DSMC داشته باشد.

کلیدواژه ها:

نازل همگرا واگرا. الگوریتم DSMC. نودسن طول گرادیانی. الگوریتم فوکرپلانک ، الگوریتم ترکیبی ، گاز رقیق

نویسندگان

امیرمهران مهدوی

محقق پسا-دکترا، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

احسان روحی

دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Chambre P, Schaaf S (2017) Flow of rarefied gases. Princeton ...
  • Bird G (1963) Approach to translational equilibrium in a rigid ...
  • Kirkwood J (1946) The statistical mechanical theory of transport processes ...
  • Cercignani C (1988) The boltzmann equation, (Eds.), The Boltzmann Equation ...
  • Jenny P, Torrilhon M, Heinz S (2010) A solution algorithm ...
  • Gorji M, Torrilhon M, Jenny P (2011) Fokker–Planck model for ...
  • Gorji M, Jenny P (2013) A Fokker–Planck based kinetic model ...
  • Gorji M, Jenny P (2014) An efficient particle Fokker–Planck algorithm ...
  • Gorji M, Jenny P (2015) Fokker–Planck–DSMC algorithm for simulations of ...
  • Jun E (2019) Cubic Fokker-Planck-DSMC hybrid method for diatomic rarefied ...
  • Rezapour V, Mahdavi AM, Roohi E (2019) Evaluation of rarefied shear ...
  • Rezapour V, Mahdavi A, Roohi E (2020) Fokker Planck simulation ...
  • Pawula R (1967) Approximation of the linear Boltzmann equation by ...
  • Bogomolov S (2009) On Fokker-Planck model for the Boltzmann collision ...
  • Darbandi M, Roohi E (2011) Study of subsonic-supersonic gas flow ...
  • Mahdavi A, Roohi E (2015) Investigation of cold-to-hot transfer and ...
  • Mahdavi A, Le N, Roohi E, White C (2014) Thermal ...
  • Gorji M, Torrilhon M (2019) Entropic Fokker-Planck Kinetic model. Proceedings ...
  • نمایش کامل مراجع