بررسی عددی جریان کاملا سه بعدی حول یک میکرو ذره کروی چرخان در محدوده اعداد رینولدز متوسط و پایین

در این مقاله به بررسی عددی جریان سه بعدی سیال غیرقابل تراکم در اطراف یک ذره کروی جامد معلق در حال دوران در محدوده 0.1£re£100 پرداخته می شود. به این منظور یک کد عددی سه بعدی نوشته شده که برای گسسته سازی معادلات دیفرانسیل جزیی با روش جبری از روش حجم محدود و با آرایش مرتب شده متغیرها و برای مدل نمودن شارهای جابجایی از روش ون لیر و برای ارتباط دادن میدان های فشار و سرعت از روش سیمپل سی استفاده می کند. برای افزایش قابلیت های روش حجم محدود، از روش مختصات منطبق بر مرز استفاده می شود و سیستم معادلات جبری توسط الگوریتم tdma حل می گردد. در این مقاله مشخص شد که چرخش کره باعث تغییرات زیادی در الگوی جریان و توزیع فشار و ورتیسیتی جریان حول آن می شود. در اعداد رینولدز پایین، چرخش ذره کروی تاثیر زیادی بر ضرایب درگ ولیفت ندارد ولی در اعداد رینولدز بالاتر تاثیر چرخش بر مقادیر ضرایب برا و پسا افزایش می یابد. همچنین، به کارگیری مولفه های کارتزین سرعت به جای مولفه های کووارینت و کونتراوارینت باعث کاهش قابل ملاحظه حجم محاسبات می شود. مقایسه نتایج حاصله با نتایج سایر محققین صحت روند حل و الگوریتم های مورد استفاده را تایید می کند.