Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Mahmud Ashrafizadeh
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) محمود اشرفی زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayyed Mohsen Paymard
سیدمحسن پایمرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Simulation of compressible fluid flows with Lattice Boltzmann method for Curved Boundary
The main objective of the present thesis is the exhibition of a modified model of standard Lattice Boltzmann method to simulate a compressible fluid flow. In this method, instead of limited velocity set for the particles, a large velocity set has been used. This velocity set are obtained from the addition of the mean velocity flow to lattice particle velocity which are determines the destination of fluid particles on the lattice nodes. The mentioned method in macroscopic level and a wide range of high Mach number, satisfies the continuum and N.S equations. Also, the ability of the mentioned method is increased by adding a suitable boundary condition for curved boundaries. Therefore, the possibility for simulating compressible fluid on airfoil is provided with appropriate accuracy.To investigate the capabilities of mentioned method, a computer program have been developed. In the next step, we applied this program to simulate some problems.In the first problem, the flow has been simulated over a wedge with supersonic velocity in order to show the ability of this method to make the oblique shock. In the second problem, the oblique shock reflection on an inviscid wall has been simulated. In this case, the wall do not coincide with any grid line. The numerical results have been compared with the similar problem which the wall was on grid lines. These results confirm the appropriate choosing of the boundary condition for curved boundary.Finally in order to show other abilities of this method, the flow over a NACA0012 airfoil with different boundary conditions has been simulated. In the first problem of this case viscous flow with has been simulated. The numerical results showed that this method has a good accuracy to simulate these problems. .Key Words.Lattice boltzmann, Compressible flow, Curve boundary, Shock
هدف این پایان‌نامه ارایه یک مدل تصحیح شده از روش شبکه بولتزمن استاندارد برای شبیه‌سازی جریان‌های سیال تراکم‌پذیر می‌باشد. در این مدل به جای مجموعه سرعت‌های محدود برای ذرات از یک مجموعه گسترده سرعت‌ها استفاده شده است که از اضافه کردن سرعت متوسط سیال به یک مجموعه سرعت فازی ذرات به‌دست می‌آیند و نشان دهنده مقصد ذرات در روی نقاط شبکه می باشند. در این رساله توانایی روش یاد شده با افزودن یک شرط مرزی مناسب برای مرزهای منحنی افزایش یافته و امکان حل جریان‌های تراکم پذیر بر روی اجسام واقعی نظیر ایرفویل با دقت کافی فراهم شده است. برای بررسی توانمندی های ذکر شده یک برنامه کامپیوتری تدوین شده که با استفاده از آن چندین مساله نمونه مورد بررسی قرار گرفته‌اند . در مساله اول عبور جریان با سرعت بالای صوت از روی گوه برای نشان دادن توانایی روش در تشکیل شوک مایل برای ایجاد تغییرات در مسیر حرکت سیال شبیه‌سازی شده است. در مساله دوّم انعکاس شوک مایل از روی یک دیواره غیرلزج حل عددی گردیده است. دیواره به گونه‌ای انتخاب شده که بر روی نقاط شبکه نباشد. نتایج حاصل با نتایج مساله مشابه که دیواره بر روی خطوط شبکه می‌باشد مقایسه شده است که صحت انتخاب شرط مرزی برای مرز منحنی را تایید می‌کند. در ادامه برای نشان دادن توانایی‌های بیشتر این روش, شبیه‌سازی سه مساله در مورد عبور جریان بر روی ایرفویل NACA 0012 با شرایط مرزی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در مسایل دوّم و سوّم جریان غیر لزج با و حل عددی شده است نتایج حاصل نشان دادند که روش دارای دقت نسبتا خوبی برای حل این‌گونه مسایل می‌باشد.بدین ترتیب نتایج به‌دست آمده موید توان روش شبکه بولتزمن در شبیه‌سازی جریان سیال تراکم‌پذیر لزج و غیر لزج می‌باشد. واژه ‌ های کل ی دی شبکه بولتزمن، جریان تراکم پذیر، مرز منحنی، شوک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی