بکارگیری روش طیفی زمانی تطبیقی برای تحلیل جریان تراکم‌پذیر غیرلزج حول یک ایرفویل نوسان‌کننده پیچشی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 20 آذر 1401  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.78842.1138

نویسندگان

صمد قاسمی¹؛ مجید ملک جعفریان ²

¹دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

²دانشیار گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

برای یک مسئله متناوب زمان‌مند مانند جریان حول ایرفویل نوسان‌کننده پیچشی می‌توان از روش طیفی زمانی که یک روش طیفی بر مبنای سری فوریه یا سرعت همگرایی مناسب می‌باشد، بهره جست. عیب روش طیفی زمانی این است که در کل ناحیه محاسباتی تعداد فواصل زمانی در یک دوره تناوب ثابت بوده که این مسئله به نحو غیرضروری باعث بالا رفتن میزان حافظه کامپیوتری و زمان پردازش (متغیرهای وابسته) می‌شود. با استفاده از روش طیفی زمانی تطبیقی می توان با توزیع بهینه نقاط زمانی (متغیر مستقل) در ناحیه محاسباتی - به تناسب نرخ زمان‌مند بودن جریان – این ضعف روش طیفی زمانی را از بین برد. در تحقیق حاضر روش طیفی زمانی تطبیقی به یک حل‌گر جریان غیرلزج اضافه گردید. نتایج حاصل از این روش با نتایج روش طیفی زمانی استاندارد (غیرتطبیقی) و داده‌های تجربی مقایسه گردید. همچنین دو مؤلفه حافظه کامپیوتری و زمان پردازش مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله برای سه حالت Case1، Case2 و Case5 به ترتیب با اعداد ماخ 0.6، 0.6 و 0.755 ایرفویل نوسان‌کننده NACA0012 نشان داد که ضمن داشتن دقت قابل قبول حل، میزان حافظه کامپیوتری نسبت به روش طیفی زمانی استاندارد، به نحو قابل توجهی کاهش می‌یابد.زمان پردازش کامپیوتری نیز برای Case2 و Case5 برای 4 فاصله زمانی به ترتیب به میزان 21 و 24 درصد و برای Case1 در چهار وضعیت 4، 8، 10 و 12 فاصله زمانی به ترتیب به اندازه 16، 38، 31 و 29 درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

جریان متناوب زمانی؛ روش طیفی زمانی؛ روش طیفی زمانی تطبیقی؛ جریان تراکم پذیر غیرلزج؛ ایرفویل نوسان‌کننده