انواع روش‌هاي محاسبه‌ي نيرو در تحليل جريان حول يك استوانه توسط روش شبكه‌ي بولتزمن

Different Methods to Compute Force over a Cylinder by LBM

روش شبكه‌ي بولتزمن با توجه به سادگي الگوريتم و ديگر مزاياي آن، در چند دهه‌ي اخير به‌عنوان يكي از روش‌هاي موفق در ديناميك سيالات محاسباتي به‌كار گرفته شده است. در اين مقاله از اين روش براي شبيه‌سازي عددي جريان حول يك استوانه استفاده شده است. براي بررسي نحوه‌ي عملكرد روش شبكه‌ي بولتزمن در شبيه‌سازي سطوح منحني، از روش‌هاي تبادل ممنتم، تبادل ممنتم بر سطح استوانه، انتگرال‌گيري تنش سطح و محاسبه‌ي تنش از طريق مولفه‌ي سرعت براي محاسبه‌ي ضريب درگ استفاده شده است و نتايج حاصل با نتايج به‌دست آمده از فرمول‌هاي تجربي مقايسه گرديده است. نتايج به‌دست‌آمده حاكي از توانايي روش شبكه‌ي بولتزمن در شبيه‌سازي سطوح منحني است.

In according to the simplicity of the lattice Boltzmann method’s(LBM) algorithm and its benefits, it has been used as a successful method in computational fluid dynamics in the last decades. In this paper, LBM was used to simulate the flow over a cylinder. To analyze the application of LBM in simulation curved surface, different methods to compute drag coefficient were used. These methods are: momentum exchange, momentum exchange on the wall, stress integration, computing stress by velocity components. The result shows the ability of Lattice Boltzmann method to simulate curved surface.