تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,298 |
تعداد مقالات | 15,883 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,116,581 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,887,930 |
مقایسه رهیافتهای اصلاح اتلاف عددی در گستره وسیعی از خانواده AUSM برای جریان های پایای ماخ پایین | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 53، شماره 3 - شماره پیاپی 104، آبان 1402، صفحه 41-49 اصل مقاله (3.09 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2023.55345.3235 | ||
نویسندگان | ||
عدنان محمدی1؛ محمد حسن جوارشکیان* 2 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران | ||
2استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران | ||
چکیده | ||
در این تحقیق گستره وسیعی از خانواده آسم مشتمل بر AUSM+ ، AUSM+UP، SLAUوAUSM+M ، در یک چهارچوب عددی، بر مبنای روش حجم محدود، جهت حل معادلات اویلری دوبعدی پیش شرطی شده، در یک شبکه بی سازمان توسعه داده شده و عملکرد این طرحها در جریان غیر قابل تراکم مورد بررسی قرار گرفته است. در میدان هایی که سرعت سیال پایین است، حلگرهای چگالی مبنا نرخ همگراییشان کاهش پیدا میکند. جهت حل این مشکل در سرعتهای کم از روش پیش شرطی ترکل بر مبنای ماتریس بقایی استفاده شده است. مضاعف بر این در سرعتهای کم نامیزانی بین المانهای موجود در شارهای جابجایی و فشاری این خانواده منتج به کاهش دقت میشود. بنابراین، استخراج دقیق روابط لازم جهت حل مشکل نامیزانی مطرح شده در سرعتهای پایین خانواده آسم توسعه داده شده است. بعلاوه، جهت تسریع بیشتر نرخ همگرایی و کاهش سختی معادلات در سرعتهای پایین ، بخش زمانی معادلات به کمک روش دوگامی اصلاح شده بشفورت-مولتون گسسته شده است. جهت بررسی دقت و کارایی خانواده آسم توسعه داده شده، آزمایش های غیر لزج دو بعدی پایا حول ایرفویل NACA0012، ایرفویل سه المانه 30P-30N و نیم-استوانه و برای گستره وسیعی از اعداد ماخ کم و بسیار کم تدوین شده است. نتایج حاصله نشان میدهد، در خانواده آسم بررسی شده، توازن مناسبی میان المانهای سرعت همگرایی و بهبود دقت وجود ندارد و در سرعتهای پایین افزایش دقت لزوما توامان با کاهش زمان همگرایی نیست. | ||
کلیدواژهها | ||
خانواده آسم؛ ماخ پایین؛ پیش شرطی؛ نرخ همگرایی پایین؛ مخدوش شدن دقت؛ نامیزانی | ||
مراجع | ||
[1].Liou M-S, editor Open issues in numerical fluxes: proposed resolutions. 20th AIAA Computational Fluid Dynamics Conference; 2011. [2].Qu F, Yan C, Yu J, Sun D. A new flux splitting scheme for the Euler equations. Comput Fluids. 2014;102:203-14. [3].Vanleer B, editor Flux-vector splitting for the 1990s. NASA, Lewis Research Center, Computational Fluid Dynamics Symposium on Aeropropulsion; 1991. [4].Toro EF. Riemann solvers and numerical methods for fluid dynamics: a practical introduction: Springer Science & Business Media; 2013. [5].Roe PL. Approximate Riemann solvers, parameter vectors, and difference schemes. J Comput Phys. 1981;43(2):357-72. [6].Yeom G-S, Chang K-S. Numerical simulation of two-fluid two-phase flows by HLL scheme using an approximate Jacobian matrix. Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals. 2006;49(2):155-77. [7].Liou M-S, Steffen Jr CJ. Development of a new flux splitting scheme. Center for Modeling of Turbulence and Transition (CMOTT) Research Briefs: 1990. 1991. [8].Liou M-S, Steffen Jr CJ. A new flux splitting scheme. Journal of Computational physics. 1993;107(1):23-39. [9].Liou M-S. A sequel to AUSM. Journal of Computational Physics. 1996;129(2):364-82. [10].Kim KH, Kim C, Rho O-H. Methods for the accurate computations of hypersonic flows: I. AUSMPW+ scheme. J Comput Phys. 2001;174(1):38-80. [11].Liou M-S. A sequel to AUSM, Part II: AUSM+-up for all speeds. Journal of computational physics. 2006;214(1):137-70. [12].Chen S-s, Cai F-j, Xue H-c, Wang N, Yan C. An improved AUSM-family scheme with robustness and accuracy for all Mach number flows. Applied Mathematical Modelling. 2020;77:1065-81. [13].Shima E, Kitamura K. Parameter-free simple low-dissipation AUSM-family scheme for all speeds. AIAA J. 2011;49(8):1693-709. [14].Djavarshkian m, moghadaskhorasani M, mohammadi A. Comparing the performance of preconditioning matrixes in wide range of internal and external flows. Fluid mechanics and aerodynamics. 2020;10(2). [15].Maia AAG, Kapat JS, Tomita JT, Silva JF, Bringhenti C, Cavalca DF. Preconditioning methods for compressible flow CFD codes: Revisited. Int J Mech Sci. 2020;186:105898. [16].Maia A, Ferreira da Silva J, Tomita J, Bringhenti C. Implementing a Preconditioning Technique in A RANS Compressible Code to Accelerate the Convergence Rate for Low-Speed Flows. The 5th World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering; Canada2019. [17].Maia AA, Silva JF, Tomita JT, Bringhenti C. Applying a Preconditioning Technique to the Euler Equations to Accelerate the Convergence Rate for Low-Speed Flows. the 5th World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering; Lisbon, Portugal2019. [18].Darmofal DL, Siu K. A Robust Multigrid Algorithm for the Euler Equations with Local Preconditioning and Semi-coarsening. J Comput Phys. 1999;151(2):728-56. [19].Akbarzadeh P, Askari Lehdarboni A, Derazgisoo SM. A new smoothing approach for accelerating the convergence of power-law preconditioning method in steady and unsteady flows simulation. Int J Mech Sci. 2018;141:316-29. [20].Turkel E. Preconditioned methods for solving the incompressible and low speed compressible equations. J Comput Phys. 1987;72(2):277-98. [21].Turkel E. Preconditioning methods for low-speed flows. 14th Appl Aerodyn Conference; New Orleans,LA,U.S.A.: American Institute of Aeronautics and Astronautics; 1996. [22].Edwards JR, Liou M-S. Low-diffusion flux-splitting methods for flows at all speeds. AIAA J. 1998;36(9):1610-7. [23].Rodabaugh D, Thompson S. Adams-type methods with increased ranges of stability. Computers & Mathematics with Applications. 1978;4(4):349-57. [24].Murayama M, Nakakita K, Yamamoto K, Ura H, Ito Y, Choudhari MM. Experimental Study on Slat Noise from 30P30N Three-Element High-Lift Airfoil at JAXA Hard-Wall Lowspeed Wind Tunnel. 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference; Atlanta, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics; 2014. [25].Li X-s, Gu C-w. Mechanism of Roe-type schemes for all-speed flows and its application. Comput Fluids. 2013;86:56-70. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 68 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 63 |