simulation of flow
در نشریات گروه مکانیک-
یکی از مرسوم ترین روش های مدلسازی جریان و انرژی در ساختمان، روش چند ناحیه ای می باشد. مشکل اساسی این روش عدم توانایی در ارایه اطلاعات جزیی و دقیق از خصوصیات جریان هوا در دامنه حل است. برای دستیابی به اطلاعات جزیی تر جریان هوا می توان از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده نمود که زمان محاسبات طولانی آن کاربرد این روش را محدود می سازد. بنابراین نیاز است از روشی با سرعت محاسبات بالا همراه با توانایی ارایه جزییات جریان هوا با دقت کافی استفاده نمود. برای این منظور در این پژوهش روش دینامیک سیالات سریع (FFD) که دارای یک الگوریتم حل بدون قید و شرط پایدار می باشد ارایه شده است. برای بررسی کارایی روش FFD چهار مسئله نمونه جریان درون حفره، جریان درون کانال، جریان با جابجایی طبیعی و جریان با جابجایی اجباری مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ها با داده های آزمایشگاهی و یا نتایج تحلیلی و همچنین نتایج CFD مقایسه و صحه گذاری شده است. تمرکز اصلی این پژوهش، افزایش سرعت الگوریتم حل به روش FFD می باشد. برای این منظور زنجیره حل معادلات اصلاح شده و از روش عددی مناسب برای حل معادلات استفاده شده است. زمان شبیه سازی مسایل فوق با بکارگیری حلگر FFD ارایه شده، بین 52 تا 94 درصد نسبت به روش CFD کاهش یافته است و شبیه سازی آن ها به صورت سریعتر از زمان واقعی بر روی یک سیستم کامپیوتری معمولی میسر شده است.
کلید واژگان: دینامیک سیالات سریع، دینامیک سیالات محاسباتی، شبیه سازی جریان و انرژی، تهویه.The Multizone model is one of the most popular models for simulating indoor energy and airflow; however, the basic problem of this model is that it cannot provide detailed and accurate airflow characteristics in the computational domain. To obtain the detailed airflow information, CFD model can be used but its high computational cost restricts the applicability of this method. Therefore, it is necessary to develop a model which can provide detailed airflow information with a reasonable accuracy and computational time. In this study, Fast Fluid Dynamics (FFD) method which has an unconditionally stable algorithm is proposed. To investigate the functionality of FFD model, four case studies of flow in a lid-driven cavity, flow in a plane channel, natural flow convention and forced flow convection are analyzed and the results are compared and validated with the results of CFD model, experimental data and analytical solution. The main focus of this study is increasing the simulation speed of FFD algorithm. For this purpose the sequence of equations has been modified and an efficient numerical method has been applied to solve the equations. Using the proposed FFD solver the simulation time of the case studies has decreased between 52 to 94 percent compared to the CFD and a faster than real time simulation has been achieved on a regular computer system.
Keywords: Fast Fluid Dynamics, Computational Fluid Dynamics, Simulation Of Flow, Energy, Ventilation
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.