كليدواژه زبان طبيعي :
روش اجزاء محدود , آناليز , شبيه سازي عددي , المانها , محوري , جريانهاي دوبعدي , بخش مهندسي مكانيك (تبديل انرژي ) , معادلات نويراستوكس , معادلات حاكمه
چكيده :
توسعه روشهاي اجزاء محدود براي شبيه سازي جريانهاي آرام ، غيرقابل تراكم و لزج در دهه گذشته توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است . در حل معادلات نويراستوكس همزمان با معادله پيوستگي از سرعت و فشار به عنوان متغيرهاي جريان استفاده مي شود. عموما ميتوان فرمولبندي اين معادلات را توسط روش اجزاء محدود به سه فرم ذيل تقسيم بندي نمود: 1- فرمولبندي بصورت تركيب سرعت و فشار. 2- روش پنالتي . 3- روش استفاده از فشار و سرعت بصورت مجزا. به دليل طبيعت معادلات حاكمه و تقريب عددي بهتر. از فرموله كردن معادلات به روش تركيب سرعت و فشار با بهره گيري از المانهاي با درجه بالاتر براي سرعت و المانهاي با درجه پايينتر براي فشار استفاده مي شود. معمولا المانهاي هشت گره اي و يا شش گره اي براي سرعت و المانهاي چهارگره اي و يا سه گره اي براي فشار استفاده مي شود. در اين پايان نامه از روش تركيب سرعت و فشار براي فرموله كردن معادلات حاكمه استفاده شده است . معادلات حاكمه عبارتند از معادله پيوستگي و معادله مومنتوم كه به معادلات نويراستوكس مشهور مي باشد. در ابتدا اين معادلات با استفاده از روش باقيمانده هاي وزندار گالركين بفرم معادلات انتگرالي تبديل شده اند و سپس دامنه مسيله شبكه بندي شده است . ماتريسهاي منتجه حاصل از معادلات المانها به توسط روش فرانتال حل مي شود. جهت تست و آزمايش روش و برنامه كامپيوتري ايجاد شده چند مسيله كلاسيك آناليز شده است . اين مسايل در جريان دوبعدي شامل بررسي حركت سيال در داخل يك حفره ، بررسي حركت سيال داخل يك كانال با افزايش ناگهاني سطح مقطع ، بررسي حركت سيال اطراف يك سيلندر تا سطح عدد رينولدز 100 و در جريان با تقارن محوري شامل : بررسي حركت سيال اطراف يك كره و بررسي حركت سيال داخل يك لوله با كاهش ناگهاني ...
