شبیهسازی عددی جریان ناپایا همراه با نوسان تناوبی اجباری هیدروفویل با استفاده از روش پیش شرط توانی

مطالعهی آیرودینامیک جریانهای با اعداد رینولدز پایین به علت کاربردهای خاص نظیر وسایل بدون سرنشین، رباتها وکاوشگرهای زیرسطحی در ابعاد بسیار کوچک مورد توجه میباشد. در مطالعهی حاضر، یک روش پیششرط به نام روش پیششرطتوانی، جهت تحلیل جریانهای آرام ناپایا همراه با نوسان تناوبی اجباری عبوری از هیدروفویل ارایه شده است. از کاربردهای جریان ناپایای نوسانی میتوان به آیرودینامیک هلیکوپتر، قطعات چرخان در توربوماشینها، جریان تیغههای توربین و کمپرسور، وسایل نقلیههوایی میکرو (MAVs) و موارد مشابه دیگر اشاره کرد. در روش پیششرط توانی معادلات دوبعدی ناویر استوکس با تغییر جملهی -مشتق زمانی معادلات حاکم اصلاح میگردد. ماتریس پیششرط از یک رابطهی توانی و با استفاده از میدان سرعت تصحیح میگردد. معادلات حاکم به کمک روش عددی حجم محدود جیمسون از نوع مرکزیت سلول انتگرالگیری میشوند و برای حل جریانهای - ناپایا از یک الگوریتم ضمنی دوزمانه استفاده میشود. روش مورد استفاده برای همگرایی حل به سمت حالت دایم، روش انتگرالگیریزمانی رانج کوتای صریح چهار مرحلهای میباشد. محاسبات جریان ناپایا همراه با نوسان تناوبی اجباری پیرامون هیدروفویل - NACA0012 ارایه شده است. نتایج حاصله به صورت رضایتبخشی با کارهای عددی محققان دیگر تطابق دارد و همچنین نتایج نشان میدهد که روش پیششرط توانی نرخ همگرایی را افزایش و هزینهی زمانی محاسبات را کاهش میدهد

Keywords:

روش پیششرطسازی توانی , حل دوزمانه , حجم محدود , جریان ناپایا , نوسان تناوبی اجباری