بررسی عملکرد طرح های تفاضل مرکزی اسکالر، کاسپ و طرح بالادست AUSM+، در محدوده جریان با ماخ های بسیارکم تا ماوراء صوت | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 20، دوره 6، شماره 1، فروردین 1395، صفحه 225-237 اصل مقاله (1.89 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2016.700 | ||
نویسندگان | ||
فهیمه ابراهیم زاده ازغدی1؛ محمود پسندیده فرد* 2؛ محمدرضا مه پیکر3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
2دانشیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
3استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
چکیده | ||
در سالهای اخیر دستیابی به یک روش عددی دقیق در رژیم های جریانی مختلف، برای گرفتن ناپیوستگی های جریان و حل دقیق آن به طوری که دارای حداقل نوسان و خطاهای عددی باشد، همواره مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. نکته متمایز کننده این مقاله مقایسه عملکرد روش های تفاضل مرکزی و بالادست، در حل معادلات اویلر برای جریانهای تراکم پذیر داخلی در محدوده وسیعی از ماخ های ورودی می باشد. در این تحقیق به بررسی توانایی سه روش بالادست +AUSM اتلاف مصنوعی اسکالر و کاسپ در محدوده ماخ های کم تا ماوراءصوت و در جریان غیرلزج یک بعدی در نازل همگرا- واگرا پرداخته شده است. همچنین توانایی روش AUSM+ و اسکالر، در جریان گذرصوتی غیرلزج دو بعدی بین پرههای ثابت توربین در دو حالت خروجی مافوق صوت و مادون صوت بررسی شده است. در این بررسی ها عملکرد خوب روش AUSM+ با سرعت همگرایی بیشتر و خطای عددی کمتر در تمام رژیم های جریانی، درجریان داخل نازل همگرا- واگرا مشاهده شده است. در نمونه دوم در هر دو حالت جریان، روش AUSM+ ضمن ارائه نتایج منطبق بر نتایج آزمایشگاهی، دارای خطاهای عددی کمتر و ارضای بقای جرمی بهتر از روش اسکالر می باشد. لازم به ذکر است که روش AUSM+ برای ماخ های بالا نسبت به روش اسکالر به مراتب بهتر می باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
روش های بالادست؛ روش های اتلاف مصنوعی؛ +AUSM؛ جریان تراکم پذیر داخلی | ||
مراجع | ||
[1] Jameson A (1995) Analysis and design of numerical scheme for gas dynamics, 2: artificial diffusion and discrete shock structure. Int J Comput Fluid Dyn 5(1-2): 1-38. [2] Liu F, Jennions I, Jameson A (1998) Computational of turbomachinery flow by a convective-upwind-split-pressure (CUSP) scheme. 36th ASME. American Institue of Aeronautics and Astronautics. [3] Liou MS, Steffen CJ (1993) A new Flux Splitting Scheme. J Comput Phys 107: 23-39. [4] Liou MS (2010) The evolution of AUSM scheme. Deffence SCI J 60( 6): 606-613. [5] Liou MS (1996) A Sequel to AUSM: AUSM+. J Comput Phys 129: 364-382. [6] Hajzman M, Bublik O, Vimmr J (2007) On the modelling of compressible invisid flow problems using AUSM schemes. ACM 1: 469-478. [7] Chima RV, Liou MS (2003) Comparison of the AUSM+ and H-CUSP schemes for turbomachinery applications. AIAA Paper 4120. [8] Zha GC, Hu Z (2004) Calculation of transonic internal flows using an efficient high resolution upwind scheme. AIAA paper 2004-1097. [9] Liou MS (2006) A sequel to AUSM, Part II: AUSM+-up for all speeds. J Comput Phys 214: 137-170. [10] Pasandideh fard M, Salari M, Mansoor M, Malek Jafarian M (2008) An investigation and comparison of ROE upwin methods with CUSP central difference schemes. 12th ACFM. Daejeon, Korea. [11] Younis MY, Sohail MA, Rahman T, Muhammad Z, Bakaul SR (2011) Application of AUSM+ scheme on subsonic, supersonic and hypersonic flows fields. J Eng Tech 49: 242-248. [12] Singh R, Holmes G (2012) Evaluation of an artificial dissipation and AUSM based flux formulation: AD-AUSM. AIAA paper 2012-3069. [13] یوسفی راد ادریس، مه پیکر محمدرضا، تیمورتاش علیرضا (1393) بکارگیری روش کاسپ و بهینه سازی آن با استفاده از روش معکوس جهت بهبود روش حجم محدود جیمسون دو بعدی. مجله علمی و پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، شماره 8، صفحه 174-182. [14] Robbins DJ, Cant RS, Gladden LF (2013) Development of accurate liquid equations of state for multi-phase CFD simulations with a modified AUSM+up scheme. J Comput Fluids 77: 166-180. [15] Qu F, Yan C, Yu J, Sun D (2014) A new Flux Splitting Scheme for the Euler Equations. J Comput Fluids 102: 203-214. [16] Jamson A, Schmidt W ( 1985) Some recent developments in numerical methods for transonic flows. Comput Method Appl M 51: 467-493. [17] Shah A, Yuan L, Khan A (2010) Upwind compact finite difference scheme for time-accurate solution of the incompressible navier-stockes equation. Appl Math Comput 215(9): 3201-3213. [18] Liou MS, Edwards JR (1999) Numerical speed of sound and its application to schemes for all speed. AIAA Paper 993268. [19] Liou MS (2001) Ten years in the making-AUSM-family. AIAA Paper 2521. [20] Colonia S, Steiil R, Barakos GN (2014) Implicit implementation of the AUSM+ and AUSM+up schemes. Int J Numer Meth Eng 75: 687-712. [21] Bakhtar F, Mahpeykar MR, Abbas K (1995) An investigation of nucleating flows of steam in a cascade of turbine blading-theoretical treatment. J Fluids Eng 117(1). | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,196 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,434 |