بازدید:39827 بروزرسانی: 13-12-1402
محمد تقيلو، جلال قاسمی، عارف سليمی
ارزیابی دقت و رفتار هیدرودینامیکی انواع شرایط مرزی عدم لغزش در مرزهای انحنادار در روش بولتزمن شبکه ای Hydrodynamic behavior of different no-slip condition on the curved boundaries in the lattice Boltzmann method
|
آین مقاله به بررسی کمی روشهای مختلف اعمال شرط مرزی عدم لغزش بر روی استوانه ثابت و دوار در چارچوب روش بولتزمن شبکهای، میپردازد. بدین منظور، از پنج روش بازگشت به عقب، وای-ام-ال-اس خطی، وای-ام-ال-اس درجه دو، بی-اف-ال خطی و بی-اف-ال درجه دو استفاده شده است. چالش اساسی در همه این روشها چگونگی محاسبه و میانیابی توابع توزیع مجهول در نقاط اویلری پیرامون نقاط مرزی است. نتایج نشان میدهد که در شرایط پایدار (20=Re و 40=Re) حداکثر خطای محاسبه زاویه جدایش 6/7 % و مربوط به روش بازگشت به عقب است، درحالی که در شرایط پایدار اختلاف معناداری میان ضرایب پسا در روشهای مذکور مشاهده نمیشود. همچنین روش بی-اف-ال خطی در محاسبهی طول ناحیه جدایش نسبت به روشهای دیگر دارای خطای بیشتری است (6 % برای 20=Re و 8.82 % برای 40=Re). با افزایش عدد رینولدز و ناپایدار شدن جریان و افزایش سرعت بیبعد دوران، روش بازگشت به عقب در پیشبینی ضرایب برآ و پسا دچار اختلاف با نتایج روشهای دیگر میگردد؛ بهطوریکه میان مقادیر ضریب پسا در زمانهای اولیه 7.78>*t و برای شرایط 0.2=k و 200=Re در روش بازگشت به عقب و روشهای دیگر، اختلاف ایجاد میشود، اما با افزایش زمان، این اختلاف کاهش مییابد؛ حال آنکه سه روش وای-ام-ال-اس خطی، بی-اف-ال خطی و بی-اف-ال درجه دو همچنان نتایج مشابهی را ایجاد میکنند. بررسیها نشان میدهد که انتخاب مقادیر ضریب رهاسازی یگانه τ، تأثیر جدی بر همگرایی روشهای بیان شده دارد، به طوریکه، دو روش وای-ام-ال-اس درجه دو و بی-اف-ال درجه دو، محدوه همگرایی کوچکتری دارند. |