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

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: مجله مکانیک سازه ها و شاره ها، دوره: 10، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JSFM-10-4_024
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 346
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

امیرمهران مهدوی

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

احسان روحی

دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

چکیده

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

اطلاعات 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.