حل مستقیم عددی جریان جت صفحه ای غیر قابل تراکم با استفاده از روش تفاضل محدود فشرده

معادلاتبی بعد شده ناویر استوکس در فرم چرخشی برای جت دو بعدی صفحه ای به روش مستقیم عددی حل شده است. با در نظر گرفتن پروفیل سرعت در ورودی دامنه محاسباتی، از نیم عرض جت b1/2 به عنوان طول مشخصه و از سرعت خط مرکزی بعنوان سرعت مشخصه به منظور بی بعد سازی استفاده شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش اختلاف محدود فشرده در جهات اصلی جریا ن و عمود بر جریان گسسته شده اند. از نگاشت y=-bcot(pz) جهت مرتبط نمودن دامنه فیزیکی yÎ[-¥, +¥])) به دامنه محاسباتی (zÎ[0.1]) استفاده شده است. جهت توسعه محاسبات در دامنه زمان از روش رانج کوتای فشرده مرتبه سوم استفاده شده است. شرط مرزی خروجی با استفاده از مدل انتقالی تعیین شده است. از جوابهای تحلیلی جریان کاملا لزج استوکس و جریان ایده آل استوارت برای ارزیابی نتایج استفاده است. تحلیل خطای نتایج شبیه سازی با نتایج دقیق نشان می دهد که روش محاسباتی از دقت بالایی برخوردار است در این مقاله به مشخصه های جریان جت ارام پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که رابطه برای نیم عرض جت با x2/3 و برای سرعت خط مرکزی با x-1/3 متناسب است . جریان آرام فوق در دستگاه مختصات خود تشابه نیز بررسی شده است و نتایج نشان از خود خود تشابهی پروفیل جریان دارد.

Keywords:

جریان جت دو بعدی , اختلاف محدود فشرده , خود تشابهی , نیم عرض جت , سرعت خط مرکزی , جریان استوارت