تحليل و بررسی جریان سیال اطراف یک پرتابه
عنوان پایان نامه : تحليل و بررسی جریان سیال اطراف یک پرتابه با استفاده از دو روش شبکه بندی
اساتید راهنما : دکتر محمودپسندیده فرد
استاد مشاور : ---------
نگارش : رضا اثنی عشری
تاریخ ثبت : 22/4/1381
شماره ردیف : 620
چکیده
در این پژوهش جریان متلاطم در حد صوت بر روی سه پرتابه ، با استفاده از سه روش شبکه بندی برای مدل توربولانسی Baldwin & Lomax مورد بررسی قرار گرفته است که روشهای شبکه بندی مورد استفاده عبارتند از :
1)O - Grid 2) Grid – C 3) Grid – (H & C)
نخست متناسب با دقت نتایج مورد نظر یک شبکه محاسباتی برای هر یک از پرتابه ها برای هر سه روش شبکه بندی انتخاب گردیده و ضمن بیان شرایط مرزی حاکم برای پرتابه در روش (H & C) - Grid ، نتایج بدست آمده در این روش با نتایج بدست آمده در روشهای O - Grid ، C - Grid و همچنین مقادیر تجربی مقایسه شده است .
در این مطالعه پدیده حاکم بر مسئله بطور ریاضی با بکارگیری معادلات ناویر – استوکس مدل گردیده است . سپس معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود به شکل یک مجموعه معادلات دیفرانسیلی معمولی و مرتبط به یکدیگر تبدیل شده اند . برای حل معادلات انفصالی از روش رانگ – کوتا چند مرحله ای با گام زمانی در بعد زمان تا رسیدن به جواب های حالت پایدار استفاده شده است .
برای بهبود محدودیت گام زمانی بعلت بکار بردن روش صریح از راهکارهای تسریع همگرایی مثل گام زمانی موضعی و متوسط گیری ضمنی باقیمانده ها استفاده شده است . همچنین برای تخین بهتر شوکها از روش اتلاف مصنوعی اسکالر استفاده شده است . لازم به توضیح است که با توجه به عدم مدل توربولنسی Baldwin & Lomax به محاسبه ضخامت لایه مرزی ، و برتری های که این روش نسبت به سایر مدلهای جبری دارد ( Jamson ، کنفرانس سیدنی ) این مدل توربولنسی انتخاب شده است .
خلاصه نتایج بدست آمده از مقایسه این 3 روش شبکه بندی عبارتند از :
1) در روش مش بندی O - Grid دو محدودیت برای رسیدن به همگرایی وجود دارد که عبارت است از : قسمت قوسی لبه فرار ، پشت پرتابه کاملاً قائم نیست . اما این دو محدودیت در روش (H & C) - Grid نمی باشد .
2) موقعیت دم در پرتابه در پیدایش شوک دوم بسیار مؤثر است .
3) در مرز تقارن و کناره دیواره جامد شبکه بندی نباید ریز باشد و همچنین نباید جاروب کردن از مرز تقارن باشد که باعث واگرائی خواهد شد .
دانشکده علوم ( دانشگاه فردوسی مشهد )