بهبود عملکرد روش تاثیر فیزیکی بر روی شبکه حجم محدود مرکز سلولی

یکی از چالش‌های موجود در استفاده از روش‌های تمام کوپل در حل معادلات ناویر-استوکس، هزینه محاسباتی بالای این روش‌ها در تشکیل ماتریس ضرایب و حل دستگاه معادلات خطی است. یکی از راه حل‌های موجود برای کاهش هزینه محاسبات اینگونه روش‌ها، افزایش سرعت همگرایی است. از این رو عملکرد الگوریتم مورد استفاده در مدل-سازی جریان، می‌تواند تاثیر به سزایی در کاهش هزینه محاسباتی داشته باشد. در این مقاله به ارائه یک رهیافت برای بهبود عملکرد روش تاثیر فیزیکی در حل جریان تراکم-ناپذیر، در شبکه مرکز سلولی پرداخته می‌شود. گسسته‌سازی بهینه شده برای سرعت جابجا کننده بر روی سطح کنترل، توضیح داده و با روش‌های قبل مقایسه شده است. مزیت‌های روش جدید در مقایسه با مدل‌های مشابه به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم بهینه شده، با حل جریان پایا در یک حفره مربعی با درپوش متحرک در عددهای رینولدز 100 تا 10000 و جریان گذرنده از پله در عدد رینولدز 800مستندسازی شده است. مقایسه روند همگرایی روش جدید در حل مسائل نمونه در شبکه یکسان با روش‌های پیشین و بررسی تغییرات باقی‌مانده در هر تکرار نشان دهنده عملکرد مناسب روش بهبودیافته است. با توجه به اینکه روش بهبود یافته مشابه روش‌های قبلی از تعداد 9 سلول برای گسسته‌سازی معادلات استفاده می‌کند، ظرفیت حافظه و هزینه محاسباتی یکسانی دارد. لذا افزایش سرعت همگرایی در روش بهبودیافته نشان دهنده عملکرد بهتر روش جدید می‌باشد. روش بهبودیافته می‌تواند به عنوان پایه‌ای برای توسعه کدهای دینامیک سیالات محاسباتی برای شبکه مرکز سلولی مورد استفاده قرار گیرد.