ارایه الگوریتمی برپایه فیلتراسیون فشاری برای جریان سرعت پایین سیال غیرایده-آل با روش شبکه بولتزمن

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 401

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IHUMC-7-1_002

تاریخ نمایه سازی: 19 مرداد 1398

چکیده مقاله:

در این تحقیق یک مدل شبکه بولتزمن با هدف شبیه سازی جریان جابجایی آزاد با کمک فیلتراسیون فشاری معرفی می شود. جهت مدل سازی تغییرات خواص حرارتی سیال با دما در نزدیکی نقطه بحرانی، یک ترم به تابع توزیع تعادلی اضافه گردید. از مزایای این مدل آن است که امکان استفاده از روش زمان آرامش چندگانه را فراهم می سازد. متناسب با این تغییر، فرمولاسیون خاصی جهت کاهش خطای روش مذکور پیشنهاد شده است. روش های مختلف اعمال نیروی شناوری در مساله جابجایی آزاد معرفی و مقایسه آن ها در یک مثال عددی ارزیابی گردید. با توجه به حضور نیروی شناوری در نزدیک دیواره، بروز خطا در محاسبه سرعت حتمی است که بر این اساس یک مدل شرط مرزی جدید جهت حذف سرعت پرش به مدل پیشنهادی اضافه شده است. از طرف دیگر سیال در نزدیکی نقطه فوق بحرانی به شدت تراکم پذیر و البته در محیط ریزگرانش تحت شرایط ماخ پایین جریان دارد. در این پژوهش الگوریتمی بر پایه فیلتراسیون فشاری ارایه می شود که به وسیله آن می توان از مدل تراکم ناپذیر شبکه بولتزمن در یک جریان تراکم پذیر ماخ پایین استفاده کرد. اولین مثال مورد بررسی، به قیاس شرط مرزی حاضر با مدل بازگشت در جریان پوازیه می پردازد. در این قسمت نشان داده شده است که مرتبه خطای روش پیشنهادی به مراتب پایین تر از روش بازگشت و از مرتبه دو بر روی مکان است. در مثال بعد، تاثیر شرط مرزی جدید در پایدار نگاه داشتن جریان رایلی بنارد تا رایلی های بالا گزارش می شود. در پایان از معادلات فیلتر شده فشاری جهت شبیه سازی جریان جابجایی آزاد سیال فوق بحرانی درون حفره استفاده می گردد. نتایج توافق خوبی با داده های موجود از پژوهش های پیشین دارد.

نویسندگان

مصطفی ورمزیار

تربیت دبیر شهید رجایی

سید رضا حمزه لو

دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

حسین افشار

دانشکده مهندسی مکانیک واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی

مجید بازارگان

صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Yu, D., Mei, R., Luo, L-S., and Shyy, W. Viscous ...
  • Chen, S. and Doolen, GD. Lattice Boltzmann Method for Fluid ...
  • Varmazyar, M. and Bazargan, M. Modeling of Free Convection Heat ...
  • Amiri-Hezaveh, A., Salimi, M.R., Taeibi Rahni, M. Numerical Analysis of ...
  • Alinejad, J. Abolfazli Esfahani, J. Lattice Boltzmann Simulation and Taguchi ...
  • Salari, M., Taeibi Rahni, M. and Esfahanian, V. Numerical Investigation ...
  • He, X. and Luo, L-S. A Priori Derivation of the ...
  • Varmazyar, M. and Bazargan, M. Numerical Investigation of the Piston ...
  • Guo, Z., Zheng, C., and Shi, B. Discrete Lattice Effects ...
  • Succi, S. The Lattice Boltzmann Equation: For Fluid Dynamics and ...
  • Varmazyar, M., Bazargan, M., Moahmmadi, A., and Rahbari, A. Error ...
  • Accary, G. and Raspo, I. A 3d Finite Volume Method ...
  • Chu, H-S. and Tseng, C-J. Conduction-Radiation Interaction in Absorbing, Emitting, ...
  • Talukdar, P. and Mishra, SC. Transient Conduction and Radiation Heat ...
  • Leal, M., Machado, H. and Cotta, R. Integral Transform Solutions ...
  • Saravanan, S. and Kandaswamy, P. Low Prandtl Number Magnetoconvection in ...
  • Gupta, N., Gorthi, RC. and Mishra, SC. Lattice Boltzmann Method ...
  • Házi, G. and Márkus, A. Modeling Heat Transfer in Supercritical ...
  • Varmazyar, M. and Bazargan, M. Development of a Thermal Lattice ...
  • Luo, LS. Lattice-Gas Automata and Lattice Boltzmann Equations for Two-dimensional ...
  • Shan, X. and Chen, H. Simulation of Non-ideal Gases and ...
  • Sukop, M.C. and Thorne, DT. Lattice Boltzmann Modeling: An Introduction ...
  • Mohamad, A.A. Lattice Boltzmann Method: Fundamentals and Engineering Applications with ...
  • Chen, S., Martinez, D. and Mei, R. On Boundary Conditions ...
  • Zou, Q. and He, X. On Pressure and Velocity Boundary ...
  • Inamuro, T., Yoshino, M., Ogino, F. A Non‐Slip Boundary Condition ...
  • Latt, J., Chopard, B., Malaspinas, O., Deville, M., and Michler, ...
  • Latt, J. Hydrodynamic Limit of Lattice Boltzmann Equations , University ...
  • Varmazyar, M., Mohammadi, A., and Bazargan, M. Buoyancy Term Evolution ...
  • Clever, R. and Busse, F. Transition to Time-Dependent Convection , ...
  • Shan, X. Simulation of Rayleigh-Bénard Convection Using a Lattice Boltzmann ...
  • de Vahl Davis, G. Natural Convection of Air in a ...
  • Becker, R. and Braack, M. Solution of a Stationary Benchmark ...
  • Heuveline, V. On Higher- Order Mixed FEM for Low Mach ...
  • Hasan, N. and Farouk, B. Buoyancy Driven Convection in Near-Critical ...
  • نمایش کامل مراجع