شبیه سازی عددی ساختار تراک گازی با استفاده از شرایط مرزی غیرانعکاسی
چکیده
شبیه سازی عددی تراک گازی با توجه به ماهیت فیزیکی بشدت ناپایدار آن، نیازمند یک شبکه محاسباتی ریز می باشد. وجود نقطه صوتی (نقطه cj) در انتهای ناحیه واکنش تراک موجب ایزوله شدن ناحیه واکنش و شوک پیشرو از اغتشاشات جریان دوردست می شود. با استفاده از این مفهوم و با استفاده از شرایط مرزی مصنوعی در دور دست می توان به برش زدن میدان محاسباتی پرداخت. استفاده از این نوع شرایط مرزی موجب بوجود آمدن یک سری امواج مجازی و در نتیجه ورود خطا در محاسبات می شود. برای کاهش این اثرات منفی، می توان از شرط مرزی غیرانعکاسی در دور دست استفاده کرد. در کار حاضر از روش مشخصه ها (characteristics method) برای اعمال شرط مرزی غیرانعکاسی استفاده شده است. با استفاده از مفاهیم اشاره شده، یک طول محدود به عنوان طول میدان محاسباتی برای حالت های یک بعدی و دو بعدی تعریف شد. مقدار مناسب این طول برای چند انرژی فعال سازی مختلف بدست آمد. افزایش انرژی فعال سازی منجر به افزایش طول ناحیه واکنش می شود بنابراین طول متناسب برای انرژی فعال سازی بالاتر افزایش می یابد. فاصله گرفتن شوک از ابتدای میدان و افزایش تدریجی طول میدان محاسباتی منجر به افزایش یافتن زمان محاسبات هر پله زمانی می شود. اما با برش دادن میدان و ثابت ماندن طول میدان در طول محاسبات، زمان حل در هر پله زمانی تقریبا ثابت می ماند و اینکار سبب کاهش قابل ملاحظه زمان محاسبات در هر پله و در نهایت زمان کلی محاسبات می شود.