توسعه و کاربرد تسخیر ورتیسیته‌ی تراکم پذیر برای جریان های با زاویه‌ی حمله بالا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

ایرانی

چکیده

در مقاله‌ی حاضر، سه پارامتر تسخیر ورتیسیته‌ی متغیر با موفقیت برای روش تسخیر ورتیسیته‌ی تراکم پذیر توسعه یافته است. این پارامترها، دارای بعد سرعت بوده و بر مبنای سه طرح اتلاف مصنوعی، تعریف می شوند. پارامترهای تسخیر منتج شده، توابعی از ماتریس های ژاکوبین شار و یا شعاع ضمنی آن‌ها می باشد. بنابراین به طور ضمنی اثرات اندازه گره ها و خصوصیات محلی جریان را شامل هستند. قابلیت و کارایی پارامترهای تسخیر جدید برای جریان مافوق صوت سه بعدی، حول یک جسم سیلندری شکل با نوک ضخیم در زوایای حمله بالا که همراه با جدایش وسیع جریان در حضور گرادیان فشار معکوس می باشد، مورد بررسی قرار می گیرد. هم‌چنین اثر طرح های اتلافی مختلف بر حل، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که تسخیر ورتیسیته‌ی تراکم پذیر با پارامترهای تسخیر متغیر، تمایل به تسخیر لایه های گردابه ای دارد. هم‌چنین تسخیر ورتیسیته از پخش شدن گردابه های ثانویه در ناحیه‌ی پشت به باد، در شبکه‌ی خشن جلوگیری می نماید. با کمی ریز شدن شبکه، بهبود نتایج (به خصوص نتایج به دست آمده از پارامتر تسخیر CUSP) دیده می شود. زمانی‌که پارامترهای تسخیر متغیر مورد استفاده قرار می گیرد، ثابت تنظیم مساوی یا بزرگ‌تر از مقدار مشابه در تسخیر ورتیسیته با پارامتر تسخیر ثابت (هو و هم‌کاران[8] ) می‌باشد. این به معنی آن است که ثابت تنظیم در پارامتر تسخیر متغیر، از نظر مقداری به واحد نزدیک‌تر است (به خصوص برای پارامتر تسخیر CUSP).

عنوان مقاله [English]

Development and Application of Compressible Vorticity Confinement for Flows with High Angles of Attack

نویسندگان [English]

  • malk M. Malek-Jafarian
  • mohamad Pasandideh-Fard
چکیده [English]

In this paper,variable confinement parameters were successfully developed for compressible vorticity confinement. Three variable confinement parameters that have velocity dimension were defined based on three artificial dissipation schemes. The resulting confinement parameters are functions of spectral radii of the Jacobian matrices and the Jacobian matrices themselves. Therefore, the confinement parameters implicitly contain the grid size and the other local fluid properties. The ability of the new confinement parameters for 3-D supersonic flows over a blunt-nose-cylinder at high angles of attack with massive separation in the presence of an adverse pressure gradient condition was considered. Effect of various dissipation schemes on the solution was studied. Results showed that the new confinement parameters allow the capture of vortical layers. Vorticity confinement prevents the diffusion of the secondary vortex at leeside plane on coarse grid. As the grid size increases, improvement of the results (especially, confinement results of CUSP confinement parameter) is seen. When variable confinement parameters are used, the tuning constant is equal to or larger than the equivalent value of the constant confinement [Hu et al.][8]. This means that this value is closer to the unity than constant confinement, especially for CUSP confinement parameter.

CAPTCHA Image