حل عددی معادلات ناویر استوکس در محفظه چهار گوش همراه با انتقال حرارت

در این مقاله جریان سیال در وضعیت دو بعدی و ماندگار مورد بررسی قرار گرفته است. برای این بررسی یک برنامه کامپیوتر تهیه گردیده است که بتواند معادلات ناویر استوکس را در وضعیت فوق تحلیل نماید. معادلات دیفرانسیل حاکم از نوع بیضوی میباشند و یا به عبارت دیگر میدان جریان سیال از تمام شرایط مرزی اطراف تاثیر می پذیرد. برای انفصال معادلات فوق از روش تفاضل محدود نقطه ای استفاده شده است، لذا ترمهای دیفرانسیلی ملحوظ در معادلات بهمان صورت در روی گره ها منفصل میشوند و برای اصلاح ضرایب از روشهای تقریب آپ ویند، ترکیبی و توانی استفاده شده است برای جلوگیری از واگرایی و تسریع همگرایی در روند حل مسائل گوناگون از ضرایب تسریع به صورت کلی و مقطعی و همچنین به صورت ثابت و متغیر استفاده شده است که نتایج مفیدی به همراه داشته است. همچنین در این برنامه قابلیت ایجاد شبکه حل یکنواخت، شبکه حل غیر یکنواخت و شبکه حل ترکیبی از هر دو شبکه فراهم آمده است. در این برنامه امکان تحلیل میدان جریان با در نظر گرفتن معادله انرژی و بدون در نظر گرفتن آن نیز فراهم شده است و لذا مسائل انتقال حرارت را نیز توان برای هر مساله مورد نظر تحلیل کرد. جریان گردش سیال درون یک محفظه چهارگوش توسط این برنامه تست شده است و میدان سرعت خطوط جریان ، میدان دما و خطوط همدما نیز برای آنها بدست آمده است. همچنین با استفاده از برنامه مذکور میدان جریان برای انواع مشهور جت از قبیل جت تحت جریان جانبی، جت مکنده جت برخوردی و جت آزاد تعیین شده است.