مقایسه الگوهای عددی در اپن فوم

در این پست به بررسی الگوهای عددی در گسسته سازی ترم جابجایی (convection) پرداخته شده است. برای این مطالعه مساله با شرایط زیر از کتاب مقدمه ای بر دینامیک سیالات محاسباتی [1]  در نظر گرفته شده است.

flow domain for false diffusion
flow domain for false diffusion

همانطور که می دانید در این مساله انتظار بر این است که در نبود ترم دیفیوژن فیزیکی تمامی مقادیر زیر قطر صفر و بالای قطر ۱۰۰ باشد و یک پرش عددی بر روی قطر صورت بگیرد. در ادامه نتایج این شبیه سازی با سه الگوی عددی نشان داده شده است:

  • الگویupwind
upwind scheme on divergence term
upwind scheme on divergence term

الگوی مرتبه یک: نتایج دیفیوز اما محدود به مقادیر تعیین شده (bounded) است.

  • الگوی linear
linear scheme on divergence term
linear scheme on divergence term

الگوی مرتبه دو: نتایج غیر دیفیوز است و مرز دقیقا رعایت شده است اما نتایج فراتر از محدود تعیین شده (not bounded) است.

  •  الگویlimitedLinear
limitedLinear scheme on divergence term
limitedLinear scheme on divergence term

الگوی ترکیبی: ضمن حفظ رعایت محدوده ی عددی از دیفیوژن عددی نیز جلوگیری به عمل می آورد.

 دانلود کد و تست کیس

مرجع:

  1. Versteeg, H.K. and Malalasekera, W., 2007. An introduction to computational fluid dynamics: the finite volume method. Pearson Education.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *