شبیه سازی جریان ویسکوالاستیک در اطراف استوانه نوسانی

در این شبیه سازی پدیده ی vortex shedding اطراف استوانه ی ثابت و نوسانی برای سیال ویسکوالاستیک مدلسازی شد. برای این مدلسازی نیاز شد تا کتابخانه ی شبکه ی دینامیکی (dynamic mesh) به حلگر پایه یعنی viscoelasticFluidFoam از foam-ext3 اضافه شود.

vortex shedding in oscillating cylinder using extending viscoelasticFluidFoam
vortex shedding in oscillating cylinder using extending viscoelasticFluidFoam

دینامیک مش در اپنفوم


برای حرکت استوانه از مدل displacementLaplacian استفاده شده است. در این مدل تغییر مکان گره های موجود در شبکه پس از تغییر مکان استوانه از حل یک معادله ی لاپلاس بصورت زیر بدست می آید.

laplacian(diffusivity,C)=0

که diffusivity ضریب پخش گره ها و C موقعیت گره ها است. روش های متفاوتی برای محاسبه ی diffusivity  وجود دارد. در این شبیه سازی ضریب پخش بصورت زیر تعریف شده است.

diffusivity  inversePointDistance 1(cylinder);

که diffusivity بصورت عکس فاصله از مرز تغییر می کند.

برای حرکت نوسانی به مرز استوانه شرط مرزی oscillatingDisplacement اختصاص داده شده است. با اعمال سرعت نوسان (omega) و دامنه (amplitude) در این مرز حرکت نوسانی تامین می شود.

grid motion in oscillating cylinder problem
grid motion in oscillating cylinder problem

محاسبه ی ضریب پسا و برا


برای محاسبه ی ضریب درگ و لیفت (پسا و برآ) کتابخانه forces در این نرم افزار توسعه داده شده است تا برآیند نیروهای وارد بر استوانه هنگام عبور سیال ویسکوالاستیک را محاسبه نماید. کد محاسبه ی نیروی درگ و لیفت برای جریان ویسکوالاستیک را از اینجا دانلود کنید. نتایج ضریب درگ و لیفت بصورت زیر است.

Drag and lift on oscillating cylinder
Drag and lift on oscillating cylinder

Leave a Reply

Your email address will not be published.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