بررسی جریان حول چند مقطع استوانهای با استفاده از یک روش مرز مستغرق

با وجود تحقیقات گسترده پیرامون الگوی جریان حول استوانه با سطوح مقاطع گوناگون، تحقیقات اندکی به مقایسه اثر شکل سطح مقطع استوانه بر چگونگی تشکیل گردابههای دنباله پرداختهاند. دراین پژوهش به مطالعه اثر شکل سطح مقطع استوانه بر الگوی جریان دنباله پرداخته شده است. در تحقیق حاضر یک روش مرز مستغرق برای حل جریان حول استوانه هایی با پنج شکل سطح مقطع مختلف توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است. روش مرز مستغرق بکار گرفته شده در این مقاله، در مره ی روشهای اعمال نیرو بصورت مستقیم است که از توابع بکار رفته در روشهای اعمال نیرو بصورت پیوسته در فرایند درونیابی و برونیابی استفاده میکنند. در این پژوهش از تقریب مرتبه اول زمانی برای ترم نیرو در نقاط لاگرانژی به گونهای استفاده دهاست که ارضای شرایط مرزی را تضمین می کند. برای اعتبار سنجی، نتایج حل عددی با نتایج موجود در مراجع برای چند حالت مختلف مقایسه شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در رینولدز های مورد مطالعه با افزایش عدد رینولدز بسته به شکل سطح مقطع، ضریب درگ ممکن است کاهش یا افزایش یابد. با این وجود عدد استروهال بطور کلی همواره افزایش می یابد. از طرف دیگر شکل سطح مقطع به شدت الگوی جریان را تحت تاثیر قرار می دهد. ایجاد تغییر در وسعت ناحیه جدایش، فرکانس تولید گردابه ها، شکل این گردابه ها و نحوه جداشدن آنها از سطح جسم از جمله تاثیرات شکل سطح مقطع بر الگوی جریان می باشد.

Keywords:

روش مرز مستغرق , عدد استروهال , تقریبیولمن , گردابه دنباله , ضرایب برآ و پسا