اعمال ناحیه جذب نوسانات عددی در شرایط مرزی جهت افزایش پایداری روش شبکه بولتزمن برای حل عددی جریانهای آرام و آشفته حول هندسه های سه بعدی دلخواه

در این تحقیق، یک حلگر موثر و کارآمد جهت شبیهسازی عددی جریان های آرام و آشفته حول هندسههای سهبعدی دلخواه با استفاده از روش شبکه بولتزمن تدوین و توسعه داده شدهاست. در این راستا، از یک روش درنظر گرفتن نقاط مجازی در داخل مرز جامد برای اعمال شرایط مرزیپیچیده و دارای انحناء در روش شبکه بولتزمن استفاده میشود. برای حل میدان جریان آشفته، از یک مدل شبیهسازی گردابههای بزرگ استفاده شده که در مقایسه با سایر مدلهای آشفتگی، کارآیی خوبی در پیشبینی رفتار جریانهای آشفته دارد. بدینمنظور، روش شبکه بولتزمن D3Q19 باتابع برخورد BGK به همراه مدل زیرشبکه اسماگورینسکی وندریست - بهکار گرفته شدهاست. جهت اطمینان از پایداری الگوریتم توسعهدادهشده برای حل عددی جریانهای آشفته با اعداد رینولدز بالا، استفاده از یک ناحیه جذب نوسانات عددی ) Sponge zone ( با گسستهسازی عددیمناسب در نزدیکی مرزهای ورودی و خروجی برای معادله شبکه بولتزمن مد نظر است. این ناحیه از بازتاب نوسانات آکوستیکی از مرزهای ورودی و خروجی میدان حل جلوگیری کرده و در نتیجه مانع از تقویت ناپایداری- های عددی حاصل از اعمال شرایط مرزی سرعت و فشار میشود. صحت ودقت نتایج حاصل از شبیهسازی جریان آرام و آشفته با حلگر توسعه داده- شده برای هندسههای دارای مرزهای منحنی، شامل جریان حول کره، بال با مقطع ایرفویل NACA0012 و جسم سهبعدی بیضیگون، با دادههای تجربی و نتایج عددی موجود مقایسه و ارزیابی شدهاست