بسط طرح بالادست پایه مشخصه برای حل جریانهای لایهای تراکمناپذیر لزج با انتقال گرما
چکیده
در این رساله برای اولین بار، مشخصه های دوبعدی از معادلات حاکم بر جریان (معادله پیوستگی همراه با تراکمپذیری مصنوعی، معادلات اندازه حرکت و معادله انرژی) استخراج شده و معادلات سازگاری روی خطوط مشخصه تعیین شدند. سپس معادلات به دست آمده گسستهسازی شده و روش جدید پایهمشخصهای برای تعیین جملههای همرفت در جریانهای دوبعدی ایجاد شد. سپس روش به دست آمده برای جریانهای سه بعدی تعمیم داده شد و معادلات سازگاری روی خطوط مشخصه متناظر آنها، برای جریان های سه بعدی نیز تعیین شد. برای بررسی کارایی روش جدید، شبیه سازی همرفت اجباری و ترکیبی برای سه جریان محک (جریان بین دو صفحه موازی، جریان درون حفره مربعی، جریان صلیبی روی استوانه) برای گستره بزرگی از اعداد رینولدز، گراشف، پرانتل و اکرت انجام شد. در این شبیه سازیها جملههای همرفت با دو روش میانگینگیری و روش پیشنهادی پایه مشخصه جدید محاسبه شدند. نتایج به دست آمده از دو روش از نظر دقت و سرعت همگرایی با هم مقایسه شدهاند. برای گسستهسازی زمانی از روش رانگ-کوتای مرتبه پنج و برای محاسبه جملههای لزج از سلول ثانویه و میانگینگیری معمولی استفاده شده است. نتایج بهدست آمده از هر دو روش با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه شدهاند. همچنین تاثیر پارامتر تراکمپذیری مصنوعی روی سرعت همگرایی و دقت روش پیشنهادی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان میدهد پارامتر تراکمپذیری مصنوعی تاثیری روی دقت نتایج ندارد.