توسعه یک فرمولبندی با عملکرد برتر برای تسخیر موج ضربه ای ایستاده در جریان با گستره کامل رژیم سرعت

هدف از ارائه این مقاله کاربرد یک روش خطی سازی نوین برای گسسته سازی عبارتهای جابه جایی معادلات اویلر شبه یک بعدی روی شبکه جابه جا نشده۱ است. استفاده از شبکه جابه جا نشده در روش حجم محدود منجر به ایجاد میدان فشاری نوسانی۲ غیر فیزیکی شده که برای رفع آن استفاده از شبکه یگانه و سرعت دوگانه پیشنهاد شده است. در این روش دو مولفه سرعت به نام سرعتهای جابه جا کننده (یا جرمی) و جابه جا شونده (یا ممنتمی) بر روی سطوح سلول تعریف می شوند. از آنجا که مولفه سرعت جابه جا کننده در این تحقیق از تلفیق مناسب معادلات پیوستگی و ممنتم به دست می آید استفاده از این مولفه سبب همبستگی قوی بین معادلات حاکم بر جریان می شود. در کار حاضر، برای خطی سازی جملات غیر خطی از روش خطی سازی مفهومی نیوتن-رافسون استفاده می شود. در این خطی سازی عبارتهای جابه جایی معادلات حاکم اویلر با رعایت مفاهیم فیزیکی دو مولفه سرعت تعریف شده خطی سازی می شوند به گونه ای که هم نقش میدان سرعت و هم نقش میدان چگالی را در خود ملحوظ می دارند و بنابراین به راحتی قابلیت کاربرد در جریان با گستره کاملی از رژیمهای سرعت۳ را دارا هستند. در نهایت عملکرد خطی سازی توسعه داده شده حاضر برای تحلیل جریان در شیپوره همگرا-واگرا به کار گرفته می شود. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد به مراتب برتر روش حاضر در حل معادلات شبه یک بعدی اویلر بوده به طوری که قابلیت تسخیر موج ضربه ای ایستاده در جریان با ماهیت تمام رژیم سرعت را به راحتی داراست.

Keywords:

Euler flow equations , All speed flow regime , Convergent-divergent nozzle , Collocated grid , Newton-Raphson linearization , معادلات اویلر , جریان با تمام رژیم سرعت , شیپوره همگرا-واگرا , شبکه جابه جا نشده , خطی سازی نیوتن-رافسون