جریان‌ مرز متحرک، مدل شبکه پویا در فلوئنت- بخش۸

شبکه در مناطق شامل سلول‌های مشخص شده، مجدداً تولید می‌شود.

شبکه جدید مشابه شبکه اولیه از نوع بدون‌سازمان بوده و از نظر کیفیت مورد بررسی قرار می‌گیرد.

تنها در صورتی که کیفیت آن از کیفیت سلول‌های پیشین بالاتر باشد، جایگزین آن‌ها می‌شود.

نرم‌افزار FLUENT از روش‌های مختلفی برای تولید مجدد شبکه استفاده می‌کند. این روش‌ها عبارت‌اند از:

  1. Local Face Remeshing
  2. Face Region Remeshing
  3. ۵ Surface Remeshing

روش‌های تولید مجدد شبکه تنها بر روی سلول‌های نوع مثلثی و چهاروجهی کار می‌کنند و در شبکه‌هایی که از ترکیب سلول‌های شش‌وجهی- هرم و چهاروجهی- مثلثی استفاده می‌شود تنها سلول‌های نوع هرمی و مثلثی در نظر گرفته می‌شوند.

-روش تجدید شبکه موضعی (Local Remeshing Method)

در این روش در هر گام زمانی جدید، کلیه سلول‌های دامنه حل مورد ارزیابی قرار می‌گیرند و در صورتی که یکی از موارد زیر را ارضا نکنند جهت تجدید شبکه مشخص می‌شوند.

  1. خوابیدگی آن از حداکثر میزان کشیدگی تعیین شده توسط کاربر بیشتر باشد.
  2. اندازه آن از حداکثر اندازه تعیین شده توسط کاربر بزرگ‌تر باشد.
  3. اندازه آن از کمترین اندازه مجاز تعیین شده توسط کاربر کوچک‌تر باشد.
  4. ارتفاع آن در مجاورت یک سطح متحرک برابر طول مشخص شده توسط کاربر نباشد. (به طور مثال مجاورت یک پیستون متحرک)

تولید مجدد شبکه بر روی سطوح (Face Region Remeshing Method)

نرم‌افزار FLUENT علاوه بر بازتولید سلول‌های داخلی ، قادر است شبکه جدیدی بر روی سطوح مرزی نیز به صورت خودکار تولید کند.

بدین منظور نرم‌افزار اندازه فواصل سلولی و همچنین خوابیدگی المان‌های سطحی را بر روی مرزهای متحرک بررسی می‌کند.

در صورتی که اندازه آن‌ها خارج از محدوده بیشترین و کمترین مجاز توسط کاربر باشد، برای تولید مجدد شبکه مشخص می‌شوند.

با تجدید شبکه بر روی یک مرز، سلول‌های مجاور آن مرز نیز مجدداً تولید می‌شوند تا در نهایت شبکه در مجاورت مرز به صورت هموار تغییر کند.

تصویر زیر نمونه‌ای از کاربرد این روش را بر روی استوانه‌ای که سطوح پایین آن متحرک و سطوح جانبی آن نیز در حال انبساط است را نشان می‌دهد.

در صورتی که تغییر فرم استوانه مجموعی از تغییر فرم در سطح مقطع و ارتفاع آن باشد، با استفاده از این روش می‌توان کیفیت شبکه را حفظ نمود.

در حالتی که سطح مقطع استوانه دچار تغییر فرم می‌شود، علاوه بر سلول‌های داخلی می‌بایست سطوح طرفین و جانبی نیز تجدید شبکه سطحی شوند.

در حالتی که تنها ارتفاع استوانه دچار تغییر می‌شود، نرم‌افزار اجازه می‌دهد سلول‌های مجاور مرز جابجاشونده (به طور مثال مرز پایین) تغییر ارتفاع دهند تا جایی‌که ارتفاع آن‌ها از حدود طولی مشخص شده در منوی Face Remeshing خارج شود.

در این حالت لایه شامل این سلول‌ها به دو لایه تقسیم شده و یا در لایه مجاورش ادغام می‌شود.

این روش می‌تواند به صورت همزمان بر روی چندین مرز متحرک مجاور یکدیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد.

 

شکل ۱۲- نمایی از استوانه در حال تغییر ارتفاع

 

تصویر ۱۳- شبکه استوانه در حال انبساط پیش از تغییر شبکه سطوح جانبی

 

تصویر ۱۴- شبکه استوانه در حال انبساط پس از تغییر شبکه سطوح جانبی

 

نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی

برای مشاهده رزومه مدرس کلیک کنید

 

 

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز