این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۰، شماره ۴، صفحات ۱-۱۰
عنوان فارسی ارائه الگوریتم مرزغوطه‌ور-شبکه بولتزمن- شبکه فنر جهت بررسی رفتار صفحه تغییر شکل‌پذیر دوبعدی تحت اثر جریان سیال
چکیده فارسی مقاله در این مطالعه یک روش ترکیبی و دوبعدی مرز غوطه‌ور- شبکه بولتزمن- شبکه فنر پیشنهاد شده است. در این روش ترکیبی از معادلات شبکه بولتزمن به‌علاوه الگوریتم اعمال نیروی چندمرحله‌ای به‌عنوان حلگر دامنه سیال و از روش مرز غوطه‌ور برای محاسبه نیروی اندرکنشی سیال و جامد استفاده‌شده است. برای تحلیل تغییر شکل جسم تغییر شکل‌پذیر نیز روش شبکه فنر به کار گرفته‌شده است. در این مدل، جسم جامد توسط یک مجموع از فنرهای خطی فرض می‌شود که به‌صورت منظم در کنار هم قرار می‌گیرند. جهت کاهش ناپایداری‌ها و محدودیت‌های موجود در انتخاب سایز شبکه و گام زمانی روش‌های ترکیبی قبلی شبکه بولتزمن– شبکه فنر، در این مطالعه برای اولین بار، یک الگوریتم ضمنی شبکه فنر منطبق بر روش مرز غوطه‌ور- شبکه بولتزمن ارائه‌شده است. درنهایت، ابتدا حلگرهای سیال و جامد به ترتیب با شبیه‌سازی جریان عبوری از روی جسم صلب و تغییر شکل تیر یک سر گیردار تحت بارگذاری محوری و خمشی صحت سنجی می‌شود. سپس یک صفحه دوبعدی که در قسمت میانی ثابت‌شده در حضور سیال شبیه‌سازی می‌شود. کد توسعه داده شده با حل عددی با استفاده از نرم‌افزار کامسول نیز جهت اطمینان بیشتر مقایسه می‌شود که دقت این روش ترکیبی را نشان می‌دهد. همین‌طور نشان داده می‌شود که کاهش صلبیت صفحه باعث کاهش ضریب درگ و همین‌طور به تعویق افتادن شروع شرایط ناپایا در جریان حول صفحه می‌شود. هدف از این مطالعه به-کارگیری و نمایش توانایی روش مرز غوطه‌ور- شبکه بولتزمن با الگوریتم اعمال نیرو چندمرحله‌ای- شبکه فنر برای تحلیل اندرکنش سیال و جامد است. به این منظور، ابتدا جزییات روش ترکیبی مرز غوطه‌ور با اعمال نیروی مستقیم– شبکه بولتزمن با اعمال نیروی چندمرحله‌ای بیان می‌شود و سپس روش شبکه فنر منطبق بر هندسه‌های دوبعدی توضیح داده می‌شود. در این مطالعه، برای اولین بار یک الگوریتم ترکیبی مرز غوطه ور- شبکه فنر ضمنی ارائه می‌شود که قادر به محاسبه تغییر شکل جسم جامد غوطه‌ور در سیال است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Proposing an immersed boundary – lattice Boltzmann-lattice spring algorithm to investigate behavior of 2-D deformable plate in fluid flow
چکیده انگلیسی مقاله In this study, a two-dimensional combination of immersed boundary method and lattice Boltzmann method (IB - LBM) is proposed. In this way, the lattice Boltzmann and immersed boundary equations are used to solve fluid domain and fluid-solid interaction forces, respectively. To analyze the deformation of the elastic solid, lattice spring method ( LSM) is also implemented. In this model, the solid domain is consumed as a collection of linear springs which are connected regularly to each other. To reduce instabilities and limitations due to the spring size and time step in earlier LSM - LBM schemes, a combined implicit algorithm of lattice spring method is proposed. Finally, fluid and solid solvers are validated by simulation of fluid flow over a rigid body. The deformations of cantilever beam under tensional and bending forces are also checked as a validation test. Then, a two - dimensional plate is simulated in the presence of fluid flow. The developed algorithm is compared with COMSOL software which shows accuracy of the proposed model. It is also observed that decreasing of the rigidity of the plate leads to a decrease in the drag coefficient and makes a delay in initiation of unsteady condition around the plate. In this study, a two-dimensional combination of immersed boundary method and lattice Boltzmann method (IB - LBM) is proposed. In this way, the lattice Boltzmann and immersed boundary equations are used to solve fluid domain and fluid-solid interaction forces, respectively. To analyze the deformation of the elastic solid, lattice spring method ( LSM) is also implemented. In this model, the solid domain is consumed as a collection of linear springs which are connected regularly to each other. To reduce instabilities and limitations due to the spring size and time step in earlier LSM - LBM schemes, a combined implicit algorithm of lattice spring method is proposed.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله بهروز افرا |
دانشگاه صنعتی شاهرود

محسن نظری |
Shahrood University of Tech, Shahrood, Iran

محمد حسن کیهانی |
استاد دانشگاه صنعتی شاهرود

نشانی اینترنتی
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات