بهبود در یک الگوریتم حرکت شبکه و توسعه یک الگوریتم تفاضل مرکزی در حل جریان های ناپایا

در این تحقیق الگوریتمی ساده و بهبودیافته برای شبیه سازی حرکات نوسانی یا دورانی جسم و همچنین حل معادلات حاکم بر جریان ارائه شده است. به منظور شبکه بندی میدان حل، از یک شبکه هیبریدی1 که ترکیبی از المان های مثلثی و چهارضلعی می باشد، استفاده شده است. در الگوریتمی که جهت حرکت شبکه استفاده شده به راحتی حرکات نوسانی یا دورانی جسم قابل اجرا می باشد، به گونه ای که به هیچ یک از متدهای رایج در شبکه های متحرک مانند میانه یابی، حذف یا درج نقاط و یا شبکه بندی مجدد نیاز نمی باشد. گسسته سازی میدان حل در این تحقیق مبتنی بر روش حجم کنترل بر مبنای المان محدود(CVFEM)2 بوده و به منظور حل معادلات جریان، الگوریتم تفاضل مرکزی جیمسون بر اساس روش مذکور، توسعه یافته است، که از مهمترین مزایای روش ارائه شده، عدم نیاز به شناسایی اطلاعات سلول های مجاور جهت محاسبه شارهای جابه جایی است که این موضوع در حل مسائل سه بعدی بسیار حائز اهمیت می باشد و موجب سادگی قابل توجه در حجم ساختار داده ها می گردد. علاوه بر این در این روش محاسبه خواص جریان مستقیما بر روی رئوس المان ها صورت می پذیرد، بدین ترتیب شرایط مرزی مستقیما بر روی نقاط مرزی اعمال شده و در نتیجه خواص جریان بر روی مرزها بصورت دقیقتری محاسبه می شود. در این تحقیق و بر روی معادلات گذرا، دوبعدی و تراکم پذیر اویلر، روش های تسریع همگرایی شامل گام زمانی موضعی، آنتالپی میرا کننده و هموار سازی باقی مانده ها نیز به منظور کاهش زمان حل استفاده شده است. در انتها و برای اطمینان از صحت نتایج به دست آمده، این نتایج با داده های تجربی و سایر نتایج عددی موجود مقایسه شده اند