به کارگیری روش چند بلوکی با مدل های اغتشاشی ترکیبی متفاوت

یکی از روش های تحلیل عددی جریان سیال، روش چندبلوکی می باشد. در این روش میدان جریان به بلوک های مجزا تقسیم و در هر بلوک شبکه محاسباتی مناسب تولید می گردد و حل میدان جریان از حل میدان در هر بلوک به دست می آید. از مهم ترین ویژگی های این روش می توان به تولید شبکه بر روی هندسه های پیچیده، کاهش زمان محاسباتی و حافظه مورد نیاز برای حل میدان جریان و امکان پردازش موازی اشاره نمود. در این پروژه کد دو بعدی تک بلوکی به کد دو بعدی چند بلوکی توسعه یافت، که این کد معادلات ناویر-استوکس حالت دائم را برای جریان سیال تراکم ناپذیر، با اعمال چیدمان متفاوتی از مدل های اغتشاشی دو معادله ای استاندارد، و در بلوک بندی میدان جریان جهت به دست آوردن ترکیب بهینه مدل های اغتشاشی، حل می نماید. ابتدا جریان مغشوش دوبعدی درون کانالی مستطیل شکل جهت بررسی توانمندی کد حل شد. پس از آن جریان مغشوش دوبعدی به ترتیب درون یک مسیر مستطیل شکل دارای حفره مربعی و نیز یک پله عقب گرد موردمطالعه قرار گرفت. با وجود این که در هر دو مورد کمترین میزان حافظه مصرفی مربوط به حالت هایی بود که از ترکیب دو مدل اغتشاشی و استفاده می کردند، اما کمترین زمان مصرفی و بیشترین مطابقت نتایج با داده های تجربی مربوط به حالت هایی بود که در هر دو بلوک یک مدل اغتشاشی دو معادله ای به کار گرفته شد، به طوری که برای حفره در مسیر مستطیلی حالتی که از مدل اغتشاشی و یا برای پله عقب گرد حالتی که از مدل اغتشاشی در تمام بلوک ها استفاده می کردند، در مجموع از میزان دقت بالاتر نتایج و تطابق بیشتر با نتایج تجربی، مدت زمان مصرفی و حافظه به کار گرفته شده توسط cpu کمتر نسبت به سایر حالت ها برخوردار بودند. بعد از این دو مورد نیز حالت هایی که ترکیب دو مدل اغتشاشی و در آنها به کار رفته است، قرار دارند. این مطالعه نشان داد که به طور کلی استفاده از مدل های اغتشاشی دو معادله ای خاص در هر بلوک از هندسه در روش چند بلوکی، لزوماً در تمامی موارد به کاهش زمان محاسباتی و حافظه مورد نیاز همراه با حفظ دقت نتایج به دست آمده منجر نخواهد شد.