تولید شبکه ی خودکار ترکیبی و حل جریان سیال لزج حول بدنه ی مدل یک زیردریایی

در این پژوهش، روشی برای تولید خودکار شبکه ی بی سازمان ترکیبی ارائه شده است. ابتدا هندسه ی جسم و محدوده ی ناحیه ی محاسباتی به صورت مجموعه ای از نقاط گسسته، به عنوان ورودی به برنامه‏ ی تولید شبکه داده می شود. به ‏کمک روش پیشروی جبری، سلول های چهار وجهی در ناحیه ی لایه مرزی تولید می شود. با به کارگیری روش های هموارسازی از تولید سلول هایی با مساحت منفی، در نواحی دارای زاویه ی مقعر جلوگیری شده است. بقیه‏ ی ناحیه ی محاسباتی به وسیله ی سلول های مثلثی پوشیده می شود. تولید شبکه ی بی سازمان مثلثی بر اساس ترکیبی از روش جایگذاری گره و تقسیم سلول صورت گرفته است. کیفیت سلول ها توسط الگوریتم های تعویض ضلع و هموارسازی افزایش یافته است. تابع خطی چشمه، به عنوان ابزاری جهت کنترل توزیع مساحت سلول ها بکار گرفته شده است. ویژگی روش حاضر، تولید خودکار شبکه ی لایه مرزی و ناحیه ی اطراف آن می باشد. جریان دوبعدی، دائم، لزج، تراکم ناپذیر و بدون انتقال حرارت در حالت آرام و آشفته تحلیل شده است. به عنوان نمونه ی اولیه، تولید شبکه و حل جریان حول مقطع استوانه صورت گرفته است. برای این منظور معادلات ناویر - استوکس به صورت بی سازمان به روش حجم محدود گسسته شده اند. جمله ی نفوذ و جابجایی به ترتیب به صورت اختلاف مرکزی و طرح اختلاف بالا دست گسسته شده اند. با به کارگیری از روش ذخیره سازی هم مکان، کلیه ی اطلاعات جریان در مراکز سلول ذخیره شده اند. از جمله ی پراکندگی افزوده در محاسبه ی سرعت های مرزی استفاده شده است. فرآیند حل جریان با استفاده از الگوریتم سیمپل انجام شده است. برای مدل سازی اثر آشفتگی، از مدل آشفتگی بالدوین لوماکس استفاده شده است. در نهایت، مراحل تولید شبکه و حل جریان سیال به کمک زبان برنامه نویسی فرترن به دو بسته ی نرم افزاری توسعه یافته است. از این دو بسته ی نرم افزاری برای تولید شبکه ی ترکیبی و حل جریان سیال حول مقطع استوانه و بدنه ی یک مدل زیردریایی دارپا استفاده شده است. نتایج بدست آمده از حل جریان با نتایج تجربی موجود در قالب منحنی های ضرایب فشار و اصطکاک سطحی در راستای طول مدل زیردریایی، مقایسه و ارائه شده است.