مطالب درباره بررسی عددی تاثیر ذرات نانو در مواد تغییر فاز دهنده در ... |
معادلات حل شده توسط FLUENT شکلی عمومی همانند آنچه در بالا آورده شد به خود میگیرند و بر مسائلی با هندسههای چند بعدی و شبکهبندیهای نامنظم اعمال میگردند.
شکل ۳-۴- حجم کنترل استفاده شده برای نمایش گسستهسازی
FLUENT مقادیر گسسته اسکالر را در مرکز هر سلول (c0 و c1 در شکل ۳-۴) ذخیره می کند. به هر حال مقادیر سطحی برای عبارات جابجایی[۳۹] در معادله (۴-۴۳) لازم هستند و باید از مقادیر مرکزی محاسبه شوند که این عمل با بهره گرفتن از یک روش بالادست[۴۰] میسر است.
بالادست کردن بدین معنی است که مقادیر سطحی با بهره گرفتن از کمیات سلول در بالادست جریان، نسبت به جهت سرعت عمودی در معادله (۴-۴۳)، به دست می آید. FLUENT امکان انتخاب از بین چندین روش بالادست را میدهد: روش بالادست مرتبه اول[۴۱] ، روش بالا دست مرتبه دوم[۴۲]، روش توان- پیرو[۴۳] و QUICK. این روشها در بخشهای (۳-۱۰-۱) تا (۳-۱۰-۴) توضیح داده شده اند .
۳-۱۰-۱ روش بالادست مرتبه اول
هنگامیکه دقت از مرتبه اول مطلوب است، کمیات در سطوح سلول مشخص میشوند با این فرض که مقادیر مربوط به مرکز سلول برای هر متغیر میدان مشخص کننده یک مقدار میانگین برای کل سلول میباشد و برای کل سلول معتبر است و مقادیر مربوط به سطوح همانند مقدار مرکزی است. لذا هنگامیکه بالادست کردن مرتبه اول انتخاب شده است، مقدار سطحی برابر با مقدار مرکزی مربوط به سلول در بالادست جریان میگردد.
۳-۱۰-۲ روش بالادست توان-پیرو
در روش توان-پیرو کمیات مربوط به متغیر در سطوح سلول با بهره گرفتن از حل دقیق معادله یک بعدی جابجایی- نفوذ به دست میآیند:
(۳-۴۶)
که در آن و در طول ثابت هستند. معادله (۳-۴۶) می تواند انتگرال گرفته شود تا معادله زیر که مشخص می کند چطور با x تغییر می کند را نتیجه دهد:
(۳-۴۷)
که درآن:
و Pe عدد پکلت است:
(۳-۴۷)
تغییر از x=0 تا x=L برای مقادیر مختلف عدد پکلت در شکل (۳-۵) نشان داده شده است. این شکل نشان میدهد که برای مقادیر بزرگ Pe، مقدار در x=L/2 تقریباَ برابر با مقدار بالادست جریان است. این مطلب بیانگر آن است هنگامیکه جریان تحت تأثیر جابجایی است میتوان به سادگی مقادیر مربوط به صفحات را برابر مقادیر بالادست قرار داد. این روش استاندارد مرتبه اول برای FLUENT است.
شکل ۳-۵- تغییر متغیر بین x=0 و x=L (معادله ۴-۲۱)
اگر روش توان-پیرو انتخاب شده باشد، FLUENT از معادله (۳-۴۷) در حالت معادل توان-پیرو استفاده می کند.
همانطور که در بالا بیان گردید، شکل (۳-۵) نشان میدهد که برای مقادیر بزرگ Pe مقدار در x=L/2 تقریباً برابر مقادیر بالادست جریان است. هنگامیکه Pe=0 (بدون جریان، یا نفوذ خالص)، شکل (۳-۵) نشان میدهد که ممکن است با یک میانگین خطی ساده بین مقادیر مربوط به x=0 و x=L به دست آید. هنگامیکه Pe مقداری بین این مقادیر دارد مقدار جایگزین برای باید از معادله (۳-۴۷) به دست بیاید.
۳-۱۰-۳ روش بالادست مرتبه دوم
هنگامیکه دقت از مرتبه دوم مطلوب است، کمیات در سطوح سلول با بهره گرفتن از یک روش چند بعدی جایگزینی محاسبه میگردند. در این روش، مرتبه بالاتری از دقت در سطوح سلول با بهره گرفتن از بسط تیلور حل مرکزی سلول[۴۴] حول مرکز سلول به دست می آید. لذا هنگامیکه بالادست کردن مرتبه دوم انتخاب شده است، مقدار مربوط به سطح با بهره گرفتن از عبارت زیر محاسبه میگردد:
(۳-۴۸)
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1400-07-30] [ 07:51:00 ب.ظ ]
|