مقایسه ی روشهای مختلف محاسبه ی شار با استفاده از حل معادلات اویلر در دومسئله ی نمونه

یکی از مهمترین مباحث در دینامیک سیالات محاسباتی، محاسبه ی شار (Flux) در جریانهای تراکم پذیر است. روش محاسبه ی شار از آنجا که دقت و پایداری حل را تحت تاثیر قرار میدهد همواره مورد توجه محققین بوده است. در مقاله ی حاضر روشهای محاسبه ی شار در جریان تراکم پذیر در اعداد ماخ مختلف با حل معادلات اویلر در حالت دوبعدی پایا بررسی شده است. روشهای مورد بررسی قرار گرفته روش رو(Roe) ، روش ونلیر(Van Leer) ، روش AUSM+ و روش AUSMPW هستند این روشها روی دو مسئله ی نمونه یکی ایرفویل متقارن ناکا 0012 و دیگری ورودی فراصوتی تقارن محوری از نوع تراکم بیرونی بررسی شده اند. در مسئله ی نمونه ی اول عدد ماخ جریان بالادست از 0/65 تا 1/2 تغییر کرده است تا کارایی روشها در جریان تراکمپذیر در سه رژیم فروصوتی، گذرصوتی و فراصوتی بررسی شود. برای بررسی اثر شبکه، دو شبکه ی درشت و ریز(100 در 50 و 320 در (64 در این مسئله استفاده شده است. شبکه ی تولیدی برای اعمال روشها باسازمان بوده است که با استفاده از روشهای جبری و حل معادلات دیفرانسیل جزئی تولید شده است. ملاکهای مقایسه ی عملکرد روشها دقت، پایداری، سرعت همگرایی و قدرت آنها در مدل کردن صحیح و بدون نوسان امواج ضربه ای بوده است. در بررسی دقت روشها، از مقادیر دقیق ضرایب برا و پسا برای مسئله ی ایرفویل استفاده شده است. روشهای مختلف در ملاکهای ذکرشده کارایی متفاوتی داشته اند، به عناون مثال روش ون لیر در جریان فراصوتی ناپایدار بوده است و در محاسبه ی ضریب پسا خطای زیادی دارد ولی درعوض سریعترین روش بوده و در جریان گذرصوتی تقریبا مقدار دقیق ضریب برا را به دست آورده است. روش AUSM+ هر دو ضریب برا و پسا را با دقت خوبی محاسبه میکند و روشهای رو و AUSMPWامواج ضربهای را بدون نوسان به دست میدهند.

کلیدواژه ها:

روشرو ، روش ونلیر ، روش+AUSM ، روش AUSMPW ، معادلات اویلر