شبیه‌سازی عددی جریان تقارن محوری مافوق صوت لزج حول مخروط سرپخ با استفاده از روش تفاضل مرکزی ضمنی، با دقت مرتبه چهارم

نویسندگان

1 نویسنده مسئول و دانشیار، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکدة مهندسی، گروه مهندسی مکانیک،

2 کارشناس ارشد، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکدة مهندسی، گروه مهندسی مکانیک،

doi
10.22060/mej.2010.304
چکیده

در این مقاله با استفاده از روش تفاضل مرکزی با دقت مرتبه چهارم و معادلات ناویر-استوکس لایه-نازک (TLNS)، جریان تقارن‌محوری،‌ دائم و لزج در رژیم مافوق­‌صوت به­صورت برازش شوک حول مخروط سرپخ شبیه‌سازی شده‌است. به­علت استفاده از عبارت­های مرتبه بالای بسط سری تیلور در انفصال عددی مشتقات، این روش نسبت به روش­­های مرتبه پایین دارای دقت بیشتر و نیز خطاهای عددی (خطای پراکندگی) کمتر است. چگونگی انفصال عددی مشتقات در روی مرزها و نقاط مجاور آن در پایداری این روش نقش بسزایی دارد. با استفاده از این روش در یک شبکه نسبتاً درشت، می­توان نتایجی بسیار نزدیک به نتایج شبکه ریزِ روش "بیم-وارمینگ" که دارای دقت مرتبه دوم است، به­دست آورد. با ریز شدن شبکه در این روش، دقت بالای آن نسبت به روش "بیم-وارمینگ" محسوس­تر خواهد شد. این روش قابلیت همگرایی تا دقت ماشین را نیز دارد.