شبیهسازی حرکت جسم جامد در یک سیال نیوتونی با استفاده از یک روش مرزمستور شبهطیفی موازیشده تاواییمبنا
Publish place: Fluid Mechanics and Aerodynamics، Vol: 9، Issue: 1
Publish Year: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 255
This Paper With 15 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IHUMC-9-1_003
تاریخ نمایه سازی: 7 اردیبهشت 1400
Abstract:
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.
Keywords:
اندرکنش دوسویه سیال و جامد , فرمولاسیون تاوایی-سرعت , حلگر شبهطیفی , روش مرز مستور , توابع پایه شعاعی , محاسبات موازی
Authors
علی شهابالدینی
گروه هوافضا- دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات
فریدون ثابتقدم
عضو هیئت علمی-گروه هوافضا-دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات- تهران
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :