توسعه نوین الگوریتم شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو در حالت تقارن محوری برای هندسه‌های پیچیده

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه صنعتی شاهرود- ساختمان مکانیک

2 صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا

3 هیات علمی پزوهشگاه هوافضا

doi
10.22060/mej.2019.15369.6104
چکیده

در این مقاله به توسعه الگوریتم شبیه‌سازی مستقیم مونت کارلو برای تحلیل جریان حول هندسه‌های پیچیده تقارن محوری در شرایط گاز رقیق با رویکرد کاهش هزینه محاسباتی نسبت به حالت سه بعدی کامل با در نظر گرفتن دقت قابل قبول نتایج نسبت به نتایج سایر مراجع موجود و همچنین انتخاب حداقل تعداد ذرات نتایج پرداخته خواهد شد. در این مقاله، الگوریتمی ارائه شده است که شامل بررسی حالات مختلف حرکت و برخورد ذرات با یکدیگر و یا دیواره در حالت کلی برای هر نوع هندسه تقارن محوری می‌باشد به شکلی که کمترین میزان محاسبات اعمال شده و راندمان حل بالا باشد. در بخش نتایج، هندسه‌های مختلف از جمله هندسه ساده در مسئله اول و هندسه پیچیده در مسئله دوم بررسی شده و نتایج حاضر با نتایج موجود اعتبارسنجی شده و نشان داده شده است که روش حاضر از دقت قابل قبول برخوردار است. همچنین انتخاب حداقل تعداد ذرات با در نظر گرفتن دقت نتایج، نیز از جمله مواردی می‌باشد که مطالعه و بررسی شده است. نشان داده شده است که با توجه به دقت نتایج، در مسئله اول انتخاب حداقل 30000 ذره و در مسئله دوم انتخاب حداقل 500000 ذره باید در نظر گرفته شود.