حل عددی معادلات کوپل جریان لایه مرزی تراکمپ ذیر آشفته با استفاده از روشهای تأخیری، تکرار ساده و خطی سازی نیوتن

یک کد تفاضل محدود برای حل معادلات کوپل جریان لایۀمرزی تراکم پذیر آشفته از ابتدا توسعه داده شده است. در این راستا، ابتدا معادلات حاکم بر جریان یعنی مومنتم، پیوستگی و انرژی( انتالپی) درقالب روش تفاضل محدود گسسته سازی شدند. برای این منظور، جملات جابجایی با استفاده از طرح بالادست و جملات پخش با بکارگیری طرح تفاضل مرکزی گسسته شدند و با توجه به طبیعت یک راهه جریان، روند حل گام به گام در جهت موازی با صفحه اتخاذ شد که در هر گام، دستگاه معادلات گسسته کوپل بصورت ضمنی و با استفاده از رویۀ گاوس - سایدل حل شدند. به منظور یافتن بهترین راه حل برای مشکل ارزیابی جملات غیرخطی از سه روش مختلف تأخیری، تکرار ساده و خطی سازی نیوتن استفاده شد . برای بستن دستگاه معادلات نیز از روابط قانون توان برای محاسبۀ لزجت و هدایت حرارتی و از معادلۀ حالت گاز کامل برای محاسبۀ چگالی استفاده گردید. برای مدلسازی آشفتگی، مدل جبری بالدوین- لوماکس بکار گرفته شد .این کد در عدد ماخ 3 و به ازای شرط مرزی دیواره دماثابت اجرا شد و نتایج آن با داده های تجربی، روابط تحلیلی و نتایج عددی معتبر مقایسه شدند که تطابق خوبی بین آنها برقرار بود. همچنین با هدف تبیین اثر آشفتگی، بین حل آرام و آشفته نیز مقایسه هایی صورت گرفت. مقایسۀ سه روش تأخیری، تکرار ساده و خطی سازی نیوتن نیز امکان گرفتن نتایج ارزشمندی را فراهم کرد

Keywords:

لایه مرزی , جریان تراکم پذیر , جریان آشفته , حل عددی , روش تفاضل محدود , خطی سازی نیوتن