کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7157192 1462721 2014 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Simulations of free-surface flows with an embedded object by a coupling partitioned approach
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی جریانهای سطح آزاد با یک جسم جاسازی شده با روش تقسیم جفتی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در این مقاله، تحقیقات عددی الگوهای جریان و موج در زیر اشیاء فروسرخ ثابت یا حرکتی در یک مایع غلیظ توضیح داده شده است. برای ترکیب اثرات اشیاء حرارتی آزاد و همچنین سطح آزاد، تابع اصلاح شده ارتفاع جهت اجرای دقیق پیکربندی سطوح آزاد اجرا می شود. برای مقابله با اشیاء پیچیده غوطهور در مایع، روش مرزی گریت / هیبرید ترکیبی به منظور اعمال شرایط مرزی جامد با یک روش درونیابی خطی اتخاذ می شود. مدل فیزیکی در نظر گرفته شده برای جریان ناپایدار و ناپایدار سطح آزاد برای برآوردن شرایط حفاظت حجمی بر اساس تقارن فضایی اختلاط محدود شده است. پیکربندی های سطح آزاد ممکن است با یک مدل حمل و نقل اصلاح شده با شار باال به منظور حفظ رابط تیز و در زمان متوسط ​​برای از بین بردن نوسانات عددی سطح توصیف شده است. در نهایت، چندین مثال برای ارزیابی عملکرد مدل عددی توسعه داده شده ارائه شده است. چهار نمونه از اعتبار سنجی عددی برای نشان دادن طرح های پیشنهادی استفاده می شود. آنها (1) جریان از یک سیلندر دایره ای، (2) سیلندر دایره ای نوسان در خط در یک مایع، (3) مایع در یک مخزن مستطیلی نیمه پر شده و (4) مخزن نوسان شونده در بالای جدول تکان دادن برای آزمایش حفظ حجم کل. علاوه بر این، دو آزمایش دیگر عددی برای شبیه سازی (5) جریان جریان آزاد با جسم جامد جاسازی کننده به دنبال سیلندر افقی ثابت و (6) شبیه سازی سطح آزاد، ایجاد شده توسط یک جسم متحرک متحرک انجام می شود. هر دو مورد آزمایش شده نتایج الگوریتم کنونی را تشویق می کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی جریانهای سطح آزاد با یک جسم جاسازی شده با روش تقسیم جفتی
چکیده انگلیسی
This article describes numerical investigations of the flow and wave patterns under stationary or moving submerged objects in a viscous fluid. To incorporate the effects of the free motion objects as well as the free surface, the modified height function scheme is implemented to accurately capture the configurations of free surfaces. For dealing with complex submerged objects in the fluid, a hybrid Cartesian/immersed boundary method is adopted to allow imposition of the solid boundary conditions with a linear interpolation approach. The considered physical model is developed for incompressible, unsteady free-surface flows to satisfy the condition of volume conservation based on the staggered finite-difference spatial discretization. Possible free-surface configurations are described by a high-order flux corrected transport model to maintain the sharp interface and in the mean time to eliminate the surface numerical oscillations. Finally several examples are provided to assess the performance of the developed numerical model. Four numerical validated examples are used to respectively demonstrate the proposed schemes. They are (1) the flow past a circular cylinder, (2) in-line oscillating circular cylinder in a fluid, (3) liquid sloshing in a partially filled rectangular tank and (4) the oscillatory sloshing tank over a shaking table to test the total volume preservation. In addition, two more numerical experiments are carried out to simulate (5) the free-surface flows with the embedded solid body subject to stationary horizontal cylinder and (6) free-surface simulations induced by an oscillating moving object. Both tested cases show encouraging results as well by the present algorithm.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Fluids - Volume 89, 20 January 2014, Pages 66-77
نویسندگان
, ,