مقایسه دو حل CB و BCB برای معادلات جریان تراکم ناپذیر، مبتنی بر روش تراکم پذیری مصنوعی

در این تحقیق، دو روش حل عددی معادلات حاکم بر جریان تراکم ناپذیر، برای یک نمونه مدل جریان موسوم به جریان حفره، به نامهای CB(Characteristic-Base) و BCB(Bicharacteristics-based) با یکدیگر مقایسه شدهاند. به منظور استفاده از این روش ابتدا، معادلات حاکم بر جریان تراکم ناپذیر با استفاده از روش تراکم پذیری مصنوعی از حالت بیضوی به حالت سهموی- هذلولوی تبدیل شده است. مزیت استفاده از روش تراکم پذیر مصنوعی این است که میتوان از روشهای محاسباتی مربوط به حل معادلات تراکم پذیر که سرعت همگرایی بالایی دارند، برای حل معادلات جریان تراکم ناپذیر استفاده کرد. از جمله روشهای حل معادلات جریان تراکم پذیر، روشهای مبتنی بر مشخصه مجازی معادلات است که با فیزیک مساله تطابق بیشتری دارد. نتایج نشان میدهد که روش BCB نسبت به روشهایی مانند CB که از فرض یک بعدی بودن محلی جریان، در نواحی با گرادیانهای شدید چند بعدی، استفاده میکنند، همگرایی بسیار بالاتری دارد. تحلیل نمودارها و کانتورهای حاصل از شبیه سازی فلوینت و نرم افزار تک پلات نشان میدهد که در نواحی لزج و گردابی، تاثیر جملات مشتفات صلیبی نسبت به مرزهای دور دست و نقاط با گرادیان کم، بیشتر است.

Keywords:

معادلات ناویر استوکس , روش تراکم پذیری مصنوعی , مشخصه های چند بعدی , جریان حفره , عدد رینولدز