شبیهسازی عددی جریان خارجی حول استوانه با بهبود روش ترکیبی لاتیس بولتزمن-مرز غوطه ور

در این تحقیق، جریان خارجی عبوری حول یک استوانه به صورت تراکمناپذیر و لزج با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطهور شبیهسازی میگردد. سطح استوانه به صورت یک مرز جامد صلب غوطهور در جریان سیال در نظر گرفته میشود. از آنجا که الگوریتم شبکه بولتزمن در یک شبکه دکارتی تعریف می شود، مدل سازی مرزهای منحنی محدود به یک سری خطوط شکستهاست که جدا از کاهش دقت شبیه سازی می تواند نتایج غیر فیزیکی نیز به دنبال داشته باشد. رایج ترین ایده برای بهبود دقت شبیه سازی، برون یابی اطلاعات لازم در گره های مرزی است. در این مقاله طرحی جدید برای اعمال شرایط مرزی استفاده شده است کهبرون یابی صورت گرفته در آن فقط نیازمند به یک رابطه است و محدود به جریان سیال نبوده بلکه در تمام مسائل فیزیکی قابل اعمال می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی حاضر توافق خوبی با نتایج تجربی و عددی موجود دارد. نتایج حاضر یک مجموعه ناپایداری در عدد رینولدز حدود 05 را نشان می دهد. برای اعداد رینولدز بزرگتر از این مقدار ناپایداری ویک سیلندر افزایش می یابد و در طول زمان رشد می نماید که این امر منجر به پدیده جدایی گردابه کارمن می شود. ولی برای رینولدز کوچکتر از مقدار بحرانی به خوبی نشان داده می شود که گردابه های حاصل از ویک پشت استوانه در جریان لزج به صورت متقارن می باشد

کلیدواژه ها:

شبکه بولتزمن ، مرز غوطهور ، استوانه ، ضریب درگ ، گردابه های کارمن