شبیهسازی حرکت جسم جامد در یک سیال نیوتونی با استفاده از یک روش مرزمستور شبهطیفی موازیشده تاواییمبنا
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: دوفصلنامه مکانیک سیالات و آیرودینامیک، دوره: 9، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_IHUMC-9-1_003
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 254
نویسندگان
گروه هوافضا- دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات
عضو هیئت علمی-گروه هوافضا-دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات- تهران
چکیده
در مقاله حاضر روشی عددی برای شبیهسازی اندرکنش دوسویه یک جسم جامد صلب با یک سیال تراکمناپذیر نیوتونی در یک پیکربندی دوبعدی تشریح میشود. در این روش مرزهای جامد متحرک توسط توابع پایه شعاعی مدل شده، به یک حلگر مرز مستور شبهطیفی معادلات ناویر-استوکس در شکل تاوایی-سرعت اعمال شدهاند. در ابتدای هر گام زمانی سرعتهایی بقایی که شرایط مرز مستور متحرک را نیز ارضا میکنند، به همراه یک میدان تاوایی اصلاح شده، مستقیما و بدون نیاز به تعریف یک تابع نیروی خارجی برای اصلاح جملههای جابجایی و پخش، مورد استفاده قرار میگیرند. با توجه به استقلال شرطمرزیهای مولفههای سرعت از یکدیگر، در هر گام زمانی، معادلات پواسن سرعت بهصورت موازی حل شدهاند. دینامیک جسم جامد با دقت مرتبه دوم زمانی دنبال میشود که در آن نیروهای حاصل از اندرکنش مرز جامد و سیال از یک روش انتگرالی بر پایه تاوایی محاسبه شدهاند. انتگرالگیری زمانی از یک روش رانج کوتای مرتبه سوم موازیشده انجام شده است. استفاده از حلگر سریع شبهطیفی بههمراه موازیسازی حل معادلات پواسون سرعت و موازیسازی انتگرالگیری زمانی؛ در ترکیب با مدلکردن مرز جامد با استفاده از توابع پایه شعاعی، الگوریتمی بسیار سریع و کارآمد را نتیجه میدهد که شبیهسازی زمان واقعی را (که نیازمند حداقل ۲۱ نمایش از میدان جریان در هر ثانیه است) امکانپذیر ساخته است. دقت و کارایی روش از طریق حل چند مسئله نمونه نشان داده شده است.کلیدواژه ها
اندرکنش دوسویه سیال و جامد؛ فرمولاسیون تاوایی-سرعت, حلگر شبهطیفی؛ روش مرز مستور؛ توابع پایه شعاعی؛ محاسبات موازیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.