تحلیل عددی میدان جریان سه بعدی حول یک کره در رینولدزهای پایین به روش مختصات منطبق بر مرز

نویسندگان

چکیده

در این پژوهش به بررسی عددی میدان جریان تراکم ناپذیر در اطراف یک کره جامد در رینولدزهای پایین (تا حدود 270) پرداخته شده است. برای توسعه قابلیتهای روش حجم محدود، از روش مختصات منطبق بر مرز استفاده شده است. برای گسسته کردن معادلات دیفرانسیل جزیی به روابط جبری از روش حجم محدود با آرایش مرتب شده متغیرها1، برای مدل کردن شارهای جابه جایی از روش وان لیر و برای مرتبط کردن میدانهای فشار و سرعت، از الگوریتم سیمپل‌سی استفاده شده است. سیستم معادلات جبری حاصل نیز توسط روش TDMA حل شده‌اند. برای بررسی صحت روندها و الگوریتمهای مورد استفاده، میدان جریان حول کره جامد در رینولدزهای (210-20) تحلیل شده و با نتایج تجربی و عددی موجود مقایسه شده است. پس از آن به بررسی میدان جریان حول کره جامد در رینولدزهای (270-210) پرداخته شده است. نتایج به دست آمده از جریان خارجی حول یک کره در رینولدزهای پایین (270-210) نشان داده است که اگرچه جریان پایدار است اما عدم تقارن پدید آمده در صفحات متعامد به خوبی قابل مشاهده است و مرحله از بین رفتن تقارن هندسی خطوط جریان در رینولدز 211 شروع می‌شود. واژگان کلیدی : کره جامد، برخاستگی، تحلیل سه‌بعدی، مختصات منطبق بر مرز

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Three Dimensional Analysis of Flow Past a Solid-Sphere at Low Reynolds Numbers with the Aid of Body Fitted Coordinates

نویسندگان [English]

  • M. R. Modarres- Razavi
  • H. Niazmand and S. A. Mirbozorgi
چکیده [English]

In this paper, the flow-field of an incompressible viscous flow past a solid-sphere at low Reynolds numbers (up to 270) is investigated numerically. In order to extend the capabilities of the finite volume method, the boundary (body) fitted coordinates (BFC) method is used. Transformation of the partial differential equations to algebraic relations is based on the finite-volume method with collocated variables arrangement. For solving the obtained algebraic relations, the TDMA in periodic state is used. To approximate the convective fluxes, the differencing scheme of Van leer is used and SIMPLEC handles the linkage between velocities and pressures. The verification of the code is checked by the analysis of flow past a solid sphere at low Reynolds numbers of 20 to 210. A good agreement is obtained between the present results and the available experimental and numerical data. The flow-field past a sphere at low Reynolds numbers of 210 to 270 shows that the steady non-axisymmetric regime is going to build up at the Reynolds number of 211. Keywords: Solid-Sphere, Wake, Three Dimensional Analysis, Boundary Fitted Cordinates

کلیدواژه‌ها [English]

  • Solid-Sphere
  • wake
  • Three Dimensional Analysis
  • Boundary Fitted Cordinates

ارتقاء امنیت وب با وف بومی