بکارگیری روش طیفی زمانی تطبیقی برای تحلیل جریان تراکم‌ پذیر غیرلزج حول یک ایرفویل نوسان‌کننده پیچشی

برای یک مسئله متناوب زمانمند مانند جریان حول ایرفویل نوسان‌کننده پیچشی می‌توان از روش طیفی زمانی که یک روش طیفی بر مبنای سری فوریه یا سرعت همگرایی مناسب می‌باشد، بهره جست. عیب روش طیفی زمانی این است که در کل ناحیه محاسباتی تعداد فواصل زمانی در یک دوره تناوب ثابت بوده که این مسئله به نحو غیرضروری باعث بالا رفتن میزان حافظه کامپیوتری و زمان پردازش (متغیرهای وابسته) می‌شود. با استفاده از روش طیفی زمانی تطبیقی می‌توان با توزیع بهینه نقاط زمانی (متغیر مستقل) در ناحیه محاسباتی - به تناسب نرخ زمانمند بودن جریان - این ضعف روش طیفی زمانی را از بین برد. در تحقیق حاضر روش طیفی زمانی تطبیقی به یک حلگر جریان غیرلزج اضافه گردید. نتایج حاصل از این روش با نتایج روش طیفی زمانی استاندارد (غیرتطبیقی) و داده‌های تجربی مقایسه گردید. همچنین دو مولفه حافظه کامپیوتری و زمان پردازش مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله برای سه حالت case1، case2 و case5 به ترتیب با اعداد ماخ 0.6، 0.6 و 0.755 ایرفویل نوسان‌کننده naca0012  نشان داد که ضمن داشتن دقت قابل قبول حل، میزان حافظه کامپیوتری نسبت به روش طیفی زمانی استاندارد، به نحو قابل توجهی کاهش می‌یابد. زمان پردازش کامپیوتری نیز برای case2 و case5 برای 4 فاصله زمانی به ترتیب به میزان 21 و 24 درصد و برای case1 در چهار وضعیت 4، 8، 10 و 12 فاصله زمانی به ترتیب به اندازه 16، 38، 31 و 29 درصد کاهش یافته است.

application of adaptive time spectral method to analyze inviscid compressible flow around a pitching airfoil

a pitching airfoil, the time-spectral method can be used, which is a fourier series-based spectral method with a suitable convergence speed. the disadvantage of the time spectral method is that in the entire computational domain, the number of time intervals is constant, which unnecessarily increasing the amount of computer memory and cpu time (the dependent variables). by using the adaptive time spectral method, this weakness of the time spectral method can be eliminated by the optimal distribution of time intervals (independent variable) in the computational domain (proportional to the flow gradient). in the present research, the adaptive time spectral method was added to an inviscid flow solver. the results of this method were compared with the results of the standard (non-adaptive) time spectral method and experimental data. also, two components of computer memory and cpu time were studied. the results obtained for the three cases (case1, case2, and case5) with mach numbers 0.6, 0.6, and 0.755 respectively of the naca0012 pitching airfoil showed that while having an acceptable solution accuracy, the amount of computer memory and cpu time is significantly reduced compared to the standard time spectral method. the cpu time for case2 and case5 for 4-time intervals has been reduced by 21 and 24 percent, respectively. and for case1 for 4, 8, 1,0 and 12-time intervals, it has been reduced by 16, 38, ,31 and 29 percent respectively.