عنوان

شبیه‌سازی جریان اطراف ایرفویل با استفاده از تکنیک متغیرهای بی‌بعد شده و شبکه‌های نوعC

‭۵۶۶۸پ‬

per

شبیه‌سازی جریان اطراف ایرفویل با استفاده از تکنیک متغیرهای بی‌بعد شده و شبکه‌های نوعC

/مسعود سلیم مکری

دانشگاه تبریز: دانشکده مکانیک، گروه مکانیک

چاپی

فاقداطلاعات کامل

کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

‮‭۱۳۸۲/۰۷/۲۵‬

دانشگاه تبریز: دانشکده مکانیک، گروه مکانیک

اولین قدم در شبیه‌سازی توسط روشهای عددی، شبکه‌سازی دامنه مورد نظر برای آنالیز جریان می‌باشد .شبکه‌های نوع ‮‭H‬و ‮‭C‬ از جمله شبکه‌های باسازمان می‌باشند، که کم و بیش در روشهای عددی مورد استفاده قرار می‌گیرند .با وجود آنکه ساخت شبکه‌های ‮‭H‬ در مقایسه با شبکه‌های ‮‭C‬ از سهولت بیشتری برخوردار است، اما استفاده از شبکه‌های نوع ‮‭H‬ جهت شبکه‌سازی در اطراف هندسه‌های پیچیده یا هندسه‌هائی که در آنها سطوحی با شعاع انحناء کوچک وجود دارد) مانند لبه حمله ایرفویلهای مادون صوت ( باعث شده که خطوط شبکه شدیدا از حالت متعامد خارج شود و این یکی از فاکتورهای مهم واگرائی نرم‌افزارهای دینامیک سیالات عددی ‮‭(CFD)‬در هنگام شبیه‌سازی با استفاده از شبکه‌های باسازمان می‌باشد .نقص فوق در شبکه های بیضوی)شبکه‌های ساخته شده با استفاده از معادلات دیفرانسیل بیضوی (تا حدودی اصلاح شده است .در این پایان‌نامه مزایا و معایب انواع شبکه‌ها، مخصوصا شبکه‌های باسازمان نوع ‮‭C‬ و ‮‭H‬ مورد ارزیابی قرارگرفته و چند روش در تولید شبکه‌های نوع ‮‭C‬ و تأثیر توابع کنترلی روی مرزهای مختلف دامنه مورد نظر و نوع محاسبه آنها توسط روشهای مختلف، بر همگرایی برنامه و کیفیت شبکه‌سازی بررسی شده‌است، سپس یک روند عددی که در آن از متغیرهای بی‌بعد شده ‮‭(Normalized Variable Formulation)‬برای کنترل ترم جابجائی استفاده می‌شود، در شبکه نوع ‮‭C‬ توسعه داده شده‌است و نتایج این توسعه با نتایج در هنگام استفاده از روند فوق و شبکه ‮‭H‬ و دیگر نتایج عددی منتشر شده، مقایسه گردیده‌است .همچنین تاثیر شرایط مرزی مختلف و تاثیر چرخش ایرفویل یا چرخش جریان در این تستها مورد برسی قرار گرفته‌است .روش ‮‭NVF‬ زمینه کاری خوبی برای توسعه اسکیمهای مرتبه بالا ایجاد کرده است بطوریکه هر سه خاصیت سادگی اجرا، دقت بالا و محدود کنندگی را توأما دارا می‌باشد .اخیرا جوارشکیان اسکیمی به نام اسبیک ‮‭(Second and Blending Interpolation Combined Scheme)‬ ارائه کرده است که از روش ‮‭NVF‬ استفاده می‌کند .این اسکیم برای جریانهای داخلی و همچنین جریانهای خارجی با استفاده از شبکه ‮‭H‬ آزمایش شده است .هدف از این مطالعه توسعه این روش برای جریانهای خارجی غیر لزج گذر صوتی در یک روند عددی حجم محدود می‌باشد، که از فشار به عنوان متغیر اصلی استفاده می‌کند .همچنین با استفاده از این روش نیروهای آیرودینامیکی جریان محاسبه شده و با مقادیر عددی موجود مقایسه شده است.

.‮‭To solve partial differential equations posed on spatial domains, collections of points called a grid is imposed on the computational domain. Grid quality is important for minimizing computational error. A well-designed grid should be orthogonal. H and C grids are examples of structured grids that are used in numerical methods. Although generation of H grid is simplest than C grid but using H grid for griding domains that have edges with small radius may cause much deviation of orthogonally in angle of the cell lines and may cause divergence in numerical solution process. With using elliptic grids it is possible to have an orthogonal and smooth grid even near sharp boundaries. In this thesis the advantages and disadvantages of Structured grids are explained and several methods for generating a C grid and calculating control functions on the boundaries are estimated. Although generating grid with the best quality is a positive step to prevent of divergence in the numerical solution, but using high order schemes is essential. Recently there are a few successful computations obtained from the pressure - based method, which use pressure as the dependent variable. Javareshkian has recently developed the SBIC scheme with the minimum number of adjustable parameters. One advantage of this scheme in comparison with all other differencing schemes is some kind of switching only two differencing schemes, central differencing and blending between upwind and central differencing are included that blending factor is determined automatically. This scheme has been used to the computation of steady subsonic, transonic and supersonic internal as well as to the transient problem. In this study the development of the SBIC scheme into C grid, which uses pressure as a working variable is described and successful calculations for the inviscid, transonic aerodynamic flow around airfoils are presented. Also aerodynamic coefficients with this method have been calculated and results are compared with current method on H grid and other computations published in the literature‬

سلیم مکری، مسعود

جوارشکیان، محمد حسن، استادراهنما

علوی تبریزی، سید پرویز، استادمشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی