(۳-۵۳)

که در آن I ماتریس یکه و  تانسور تنش و F بردار نیرو می­باشد.
۳-۱۳-۱ گسسته سازی معادله ممنتوم
روش گسسته­سازی شرح داده شده در بخش (۳-۱۰) برای یک معادله انتقال عددی، همچنین برای گسسته­سازی معادلات ممنتوم استفاده می­ شود. بعنوان مثال معادله ممنتوم در جهت x می ­تواند با قرار دادن  بیان شود:
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(۳-۵۴)

اگر میدان فشار و دبی­های جرمی از سطوح مشخص بودند، معادله (۳-۵۲) می ­تواند به روش معین شده در بخش (۳-۱۰) حل شود و یک میدان سرعت به دست بیاید. اگر میدان فشار و دبی­های جرمی از سطوح مشخص نبودند باید در قسمتی از حل به دست بیایند. نتایج مهمی در مورد ذخیره فشار و گسسته­سازی عبارات گرادیان فشار وجود دارد که در ادامه توضیح داده خواهد شد.
FLUENTفشار و سرعت را در مرکز سلول ذخیره می­ کند. به هر حال معادله پیوستگی به مقدار فشار در سطوح بین سلول­های c0 و c1, نشان داده شده در شکل (۳-۲)، احتیاج دارد. لذا یک روش درونیابی احتیاج است که مقادیر مربوط به فشار سطح را از مقادیر سلولها محاسبه کند.
۳-۱۳-۱-۱ روش درونیابی فشار
روش پیش فرض در FLUENT مقادیر فشار را در سطوح با بهره گرفتن از ضرایب معادله ممنتوم جایگزین می­ کند. این روش تا هنگامیکه تغییر فشار بین مراکز سلولها کم است کارآمد می­باشد. هنگامیکه تغییرات ناگهانی (پرش) یا گرادیان­های بزرگی در ممنتوم در سطوح سلول وجود دارد از این روش نمی­ توان استفاده کرد.
جریان­هایی که برای آنها روش دورنیابی پیش فرض دچار مشکل می­ شود عبارتند از: جریان­های با نیروی حجمی زیاد، همانند جریان­های با پیچش زیاد، جریانهای جا به ­جایی طبیعی با عدد رایلی بالا و جریان­هایی مشابه اینها. در چنین مواقعی لازم است که شبکه­بندی در نواحی با گرادیان زیاد ریزتر گردد تا تغییرات فشار کاهش یابد.
یکی دیگر از علل ایجاد خطا این است که FLUENT فرض می­ کند که گرادیان عمودی فشار در دیواره­ها صفر است. این فرض برای لایه­ های مرزی درست است ولی برای مواقع حضور نیروهای حجمی یا خمیدگی درست نمی ­باشد. بار دیگر خطا هنگامی پدید می ­آید که گرادیان فشار مربوط به دیواره­ های ورودی و خروجی است.
روش­های جایگزین زیادی برای مواردی که روش استاندارد درونیابی فشار کارآمد نیست وجود دارد:
روش خطی مقدار فشار سطح را به صورت میانگین فشار سلول­های مجاور محاسبه می­ کند.
روش مرتبه دوم فشار سطوح را با بهره گرفتن از دقت مرتبه دوم عبارت جابجایی (بخش ۳-۱۰-۳) جایگزین می­ کند. این روش ممکن است مقداری بهبود را در مقایسه با روش­های استاندارد و خطی ایجاد کند، ولی اگر در شروع محاسبات به کار برده شود و یا با شبکه­بندی بد استفاده شود ممکن است مقداری مشکل داشته باشد.
روش وزنی براساس نیروی جسمی[۴۹] فشار را محاسبه می­ کند با این فرض که گرادیان عمودی بین فشار و نیروی بدنی صفر است. این روش زمانی به خوبی کار می­ کند که نیروهای بدنی بعنوان بخشی از معادلات ممنتوم باشد (مانند نیروی شناوری).
PRESTO[50] از تعادل گسسته پیوستگی برای محاسبه فشار استفاده می­ کند.این روش فقط برای شبکه­بندی­های چهار وجهی و شش وجهی قابل اعمال است.
۳-۱۳-۲ گسسته سازی معادله پیوستگی
معادله (۳-۵۲) ممکن است بر روی حجم کنترل شکل (۳-۴) انتگرال گرفته شود تا معادله گسسته شده زیر را نتیجه دهد.

(۳-۵۴)

که در آن  دبی جرمی از سطح f می­باشد:

(۳-۵۵)

همانطور که در بخش (۳-۹) توضیح داده ­شد معادلات ممنتوم و پیوستگی به طور مداوم و پی در پی ذخیره می­گردند. در این روش مداوم معادله پیوستگی بعنوان یک معادله برای فشار بکار می­رود. به هر حال فشار بطور واضح در معادله (۳-۵۵) برای جریان­های غیر­قابل تراکم، مادامیکه چگالی مستقیماً به فشار مربوط نیست ظاهر نمی­گردد.
الگوریتم­های خانواده SIMPLE[51] برای ربط دادن فشار به معادله پیوستگی به کار می­رود. این روش در بخش (۳-۱۳-۳) شرح داده شده است. برای بیشتر پیش رفتن، لازم است که تا مقادیر مربوط به سطح سرعت vn به مقادیر ذخیره شده سرعت در مرکز سلول ربط داده شود.
دبی مربوط به سطح  می ­تواند بصورت زیر نوشته شود:

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...