بررسی تقریب شرایط مرزی دیواره در جریان های تراکم ناپذیر با استفاده از مشخصه ها و سلول های مجازی کنار مرز در شبکه بندی های مختلف

در این تحقیق برای کوپل معادلات پیوستگی و مومنتوم در جریان های تراکم ناپذیر از روش تراکم پذیری مصنوعی (AC) استفاده شده است. روش بر پایه مشخصه ها (CB) تکنیکی است که بر اساس جهت انتشار امواج نل می نماید و برای محاسبه شارهای جابجایی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از روش های تقریب شرایط مرزی، روش مبتنی بر سلول های مجازی می باشد. در این روش، سیستم به واحدهای مجازی تقسیم می شود و سپس رفتار سیال در هر سلول با استفاده از الگوریتم های یددی شبیه سازی می شود. برای معرفی سلول های مجازی، دیواره جامد به صورت آینه فرض شده و سلول های داخل مرز در الگو مقابل دیواره با هدف شبکه بندی در نظر گرفته می شود. در واقع سلول های مجازی سلول های ساختگی در بیرون از مرز جامد هستند که به وسیله برون یابی مقادیر از جریان داخل مرزها به روزرسانی می شوند. در این تحقیق روش بر پایه مشخصه ها به همراه روش تراکم پذیری مصنوعی برای تحلیل جریان در داخل حفره، در رینولدز های ۴۰۰، ۱۰۰۰، و ۱۰۰۰۰ بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که دقت جواب ها در هر دو روش معولی و سلول های مجازی برای تقریب مرز جامد یکسان می باشد. در خصوص سرعت های گرایش نتایج به دست آمده نشان دهنده برتری روش جدید (تقریب شرایط مرزی بر پایه سلول های مجازی) نسبت به روش اول در تمامی شبکه های یاد شده می باشد. این برتری با درست تنظیم شبکه مشهودتر می شود. بیشترین بهبود در سرعت های گرایش در رینولدز ۱۰۰۰۰ و شبکه ۲۰×۲۰ به مقدار ۳۱/۱۲ درصد می باشد.

کلیدواژه ها:

جریان های تراکم ناپذیر ، تراکم پذیری مصنوعی ، روش بر پایه مشخصه ها ، سلول های مجازی