ارزیابی عملکرد روشهای میانگین گیری و مشخصه ها برای تحلیل جریان تراکم ناپذیر به همراه انتقال حرارت مرکب (Mixed Convection)

در این تحقیق شبیه سازی عددی جریان تراکم ناپذیر دو بعدی همراه با انتقال حرارت مرکب (Mixed Convection) در داخل حفره مربعی شکل با روش تراکم پذیری مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای گسسته سازی معادلات ناویراستوکس، از روش حجم محدود، سلول-مرکز استفاده شده است. شارهای جابجایی در سطوح سلول از دو روش میانگین گیری و طرح محاسباتی بر پایه مشخصه ها (CB) بدست می آیند. همچنین برای گسسته سازی زمانی از روش رانگ کوتای مرتبه چهارم صریح استفاده شده تا پایداری و سرعت همگرایی را افزایش دهد. برای مقایسه دقت و سرعت همگرایی این دو روش برنامه کامپیوتری فرترن در اعداد رینولدز، گراشف و ریچاردسون مختلف در شبکه بندی متفاوت حل شده است. نتایج بدست آمده با داده های عددی موجود در ادبیات فن مقایسه شده و مشخص گردید که روش میانگین گیری دارای سرعت همگرایی بهتری نسبت به روش مشخصه ها می باشد ولی در اعداد رینولدز بالا و شبکه های ریز ناپایدار می باشد و در این حالت روش مشخصه ها دارای کارایی بهتری می باشد. بررسی سرعت و دقت این روش ها در جریان های مغشوش، جریان های سه بعدی، استفاده از شبکه بی سازمان و استفاده از روش Roe در حل میدان های سرعت و گرمایی پیشنهاد میگردد.

کلیدواژه ها:

معادلات ناویراستوکس ، جریان تراکم ناپذیر ، روش تراکم پذیری مصنوعی ، انتقال حرارت مرکب ، روش مشخصه ها