کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4638554 1632008 2015 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multi-domain simulations of shock wave interaction with aerodynamic obstacles in cylindrical implosions
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی چند دامنه ای از تعامل موج شوک با موانع آیرودینامیکی در انفجار استوانه ای
کلمات کلیدی
حل کننده حجم محدود رویکرد چند دامنه، آمیزه امواج شوک، موانع آیرودینامیکی، تغییر شکل شوک، گاز ایده آل،
ترجمه چکیده
یک رویکرد محدود حجم چند دامنه برای شبیه سازی تعامل امواج شوک همگرا و موانع آیرودینامیکی برای گازهای رقیق ارائه شده است. به اصطلاح روند تغییر شکل، که در آن شوک استوانه ای به یک شوک چند ضلعی تبدیل شده است به علت حضور موانع در امتداد مسیر شوک، مطالعه شده است. دامنه محاسباتی به طور دقیق از مقیاس فضایی متنوعی از مشکل برخوردار است، به سه زیر دامنه تقسیم می شود، یعنی منطقه دور، منطقه مانع و منطقه تمرکز. انتشار شوک در ناحیه دور کمر در زیر محور متقارن، یعنی تقریب یک بعدی، شبیه سازی شده است. ناحیه مانع با یک مدل کاملا دو بعدی توصیف می شود که در آن شرایط اولیه از میدان دور گرفته شده است. سپس محلول در ناحیه مانع در ناحیه متمرکز اطراف مرکز شوک نفوذ قرار میگیرد. این دو ناحیه تا حدی با هم تداخل می کنند تا برای درون یابی خطی اجازه یابند. نتایج عددی برای هوا در شرایط رقیق شده و برای چهار، هشت، شانزده و بیست و چهار موانع آیرودینامیکی ارائه شده است. روش پیشنهادی چند دامنه پیشنهاد شده قادر به توصیف پویایی گاز پیچیده از انتشار شوک و تغییر شکل است، در حالی که کاهش بار محاسباتی برای تعداد زیادی از موانع یک مرتبه با توجه به شبیه سازی کاملا دو بعدی.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات ریاضیات کاربردی
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی چند دامنه ای از تعامل موج شوک با موانع آیرودینامیکی در انفجار استوانه ای
چکیده انگلیسی
A multi-domain finite-volume approach is presented to simulate the interaction of converging shock waves and aerodynamic obstacles for dilute gases. The so-called reshaping process, in which the cylindrical shock is reshaped into a polygonal shock due to the presence of obstacles along the shock path, is studied. To accurately capture the diverse spatial scales of the problem, the computational domain is divided into three sub-domains, namely, the far-field region, the obstacle region and the focus region. Shock propagation in the far-field region is simulated under the axisymmetric, namely, one-dimensional approximation. The obstacle region is described by a fully two-dimensional model, in which initial conditions are interpolated from the far-field. The solution in the obstacle region is then interpolated into the focus region surrounding the center of the imploding shock. These two regions partially overlap to allow for linear interpolation. Numerical results are presented for air in dilute conditions and for four, eight, sixteen and twenty four aerodynamic obstacles. The proposed multi-domain solution technique is found to be capable of describing the complex gas dynamics of the shock propagation and reshaping, while reducing the computational burden for a large number of obstacles of one order of magnitude with respect to fully two-dimensional simulations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational and Applied Mathematics - Volume 283, 1 August 2015, Pages 218-227
نویسندگان
, ,