روش شبکه بولتزمن-حجم محدود در شبیه سازی جریان سیال در یک شبکه منحنی الخط با استفاده از نگاشت همدیس
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا
- نویسنده حامد جلالی
- استاد راهنما مسعود میرزایی
- سال انتشار 1393
چکیده
در این تحقیق به شبیه سازی جریان تراکم پذیر با استفاده از روش شبکه بولتزمن با رویکرد حجم محدود (fv-lbm)، همراه با تولید شبکه با استفاده از نگاشت همدیس پرداخته شده است. در سال های اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش نوین برای شبیه سازی جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته است. روش شبکه بولتزمن استاندارد، به علت استفاده از تابع توزیع چگالی بر مبنای تابع ماکسول، در شبیه سازی جریان های تراکم پذیر کاربرد ندارد. در این تحقیق توابع توزیع تعادلی بر اساس روش تابع دایروی که توسط کیو و همکاران ]36[ در سال 2009 جهت توسعه شبکه بولتزمن برای جریان تراکم پذیر ارائه شد، محاسبه شده است. همچنین معادله بولتزمن با استفاده از گسسته سازی حجم محدود و اعمال روش های میانیابی muscl و jst که می تواند با ایجاد پخش عددی مناسب به تسخیر ناپیوستگی های جریان مانند موج ضربه ای یا موج تماسی کمک کند، تحلیل گردیده است. از طرفی با توجه به اینکه گام زمانی در روش شبکه بولتزمن به شدت توسط زمان آرامش (عدد نادسن) محدود می شود، در این پایان نامه با ارتقای عملکرد روش شبکه بولتزمن توسط یک روش ضمنی-صریح (imex) رانگ-کوتای مرتبه-3 برای گسسته سازی عبارت زمانی معادله بولتزمن-bgk، دسترسی به گام زمانی بزرگتر میسر و هزینه محاسباتی کاهش یافته است. بنابراین از روش ارائه شده در این پژوهش، می توان در شبیه سازی بسیاری از مسائل واقعی مهندسی در حوزه آیرودینامیک به خوبی بهره برد. مسائل عددی یک بعدی و دو بعدی زیادی شبیه سازی گردیده و نتایج عددی مناسبی بدست آمده است. بعلاوه در این پژوهش دو مدل سه بعدی جدید d3q7l2 و d3q25l2 بر اساس تابع دایروی ایجاد و توسعه داده شده است. همچنین در فاز تولید شبکه فیزیکی، امکان سنجی استفاده از روش عددی مقاطع بال دلخواه (تئودرسن 1923) که از مبانی آنالیز مختلط و نگاشت همدیس کمک می گیرد، مورد بررسی قرار گرفته و شبکه دو بعدی با سازمان کاملا متعامد از نوع-o و منطبق بر گرادیان های هندسی، برای هر نوع ایرفویل با هندسه دلخواه ارائه گردیده است. اگر چه ایده جدید این امکان را به ما می دهد که برای هر نوع ایرفویل به سرعت یک شبکه با کیفیت داشته باشیم، اما دقت مناسب در نگاشت معکوس حاصل نگردیده است.
منابع مشابه
روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی جریان سیال کاریو-یاسودا در یک کانال دارای انسداد
در مطالعهحاضر به شبیهسازی جریان سیال غیرنیوتنی خون درون یک کانال دو بعدی دارای انسداد پرداخته شده است. از مدل سیال کاریو-یاسودا برای بررسی رفتار رقیق برشی خون استفاده گردیده است. روش شبکه بولتزمن غیرنیوتنی برای شبیه سازی عددی جریان خون بکار گرفته شده است. مدل‌سازی مرزهای منحنی مربوط به انسدادها با دقت مرتبه دو انجام پذیرفته است. نتایج عددی حاصل از حل با نتایج مربوط به سیال غیرنیوتنی کاریو-یاسو...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی
در مقاله حاضر، شبیهسازی عددی جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش شبکه بولتزمن چندفازی بههمراه مدل شان-چن انجام شدهاست. یک تابع پتانسیل برای مدل کردن اندرکنش ذرات سیال استفاده شده که میدان سرعت جریان را اصلاح کرده و تغییر فاز بخار-مایع همچنین اثرات کشش سطحی در فصل مشترک بین دو فاز را در جریانهای کاویتاسیونی شبیهسازی میکند. معادله خطی بدست آمده در الگوریتم حاضر بر اساس روش شبکه بو...
متن کاملشبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه
در سالهای اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریانهای پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیتآمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود میشود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...
متن کاملکنترل جریان سیال با محیط متخلخل : روش شبکه بولتزمن
در این مقاله با استفاده از روش شبکه بولتزمن و ترکیب آن با مدل برینکمن-فورچیمر به مطالعه جریان اطراف مانع مربعی پوشیده شده توسط محیط متخلخل پرداخته میشود. در این مدل، اثرات نیروی پسا ناشی از حضور محیط متخلخل به صورت یک عبارت نیرو در معادلهی شبکه بولتزمن وارد میشود. در ابتدا جریان پوازی صفحهای کاملا متخلخل، جریان حفره کاملا متخلخل و جریان کوئت کاملا متخلخل شبیهسازی شده و نتایج عددی حاصل با ...
متن کاملتحلیل جریان سیال تراکم ناپذیربه روش حجم محدود- بولتزمن شبکه ای به همراه انتقال گرما
چکیده در این مقاله، روش حجم محدود-بولتزمن شبکهای برای جریان و انتقال حرارت در سیال تراکم ناپذیر توسعه داده شده است. برای حل میدان دما از تابع توزیع دوگانه بولتزمن استفاده شده است. دو ضریب تصحیح مرتبه دو برای محاسبه شار بر اساس فشار و دما در مرز سلول ها در روش بولتزمن شبکهای و تلفیق آن با روش حجم محدود ارائه گردیده که به صورت قابل توجهی باعث افزایش سرعت همگرایی و کاهش تعداد تکرار حل عددی شده...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی هوافضا
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023