بررسی تاثیرات خطای همانند سازی ساختار چرخشی در تحلیل جریان در کانال با روش شبیه‌سازی مستقیم DNS

برای سری‌های فوریه و چبیشف ، تحلیل خطا در تقریب ضرایب انتگرالی کوادراتیک گاوسین از راه ساده‌ی تحلیل همانندسازی ممکن است. برای ایجاد کدهای شبه‌طیفی مناسب و پایدار با حذف این خطا در مسایل مکانیک سیالات استفاده از فرمولاسیون قانون 3/2 پیشنهاد می‌شود. در این نوشتار به بررسی تاثیر الگوهای همانندسازی غیرمحذوف ، حذف همانندسازی در راستای قایم ، حذف همانند‌سازی در راستای طولی و عرضی ، و حذف همانند سازی در 3 راستا (کامل) در حذف خطای همانندسازی در جریان یک کانال پرداخته شده است. تحلیل جریان با حل مستقیم معادلات ناویر- استوکس تراکم‌ناپذیر dns به روش شبه‌طیفی و الگوریتم گام زمانی متغیر و ساختار چرخشی جمله جابجایی انجام شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد علی‌رغم افزایش تعداد دفعات عملیات در الگوریتم‌های اصلاحی حذف همانندسازی در راستای طولی و عرضی و حذف همانندسازی در 3 راستا (کامل)، استفاده از این روش‌ها منجر به افزایش دقت و کاهش هزینه‌های محاسباتی در حدود 33% می‌شود. تفاوت مقادیر شدت آشفتگی میان این 2 روش نیز بیشینه‌ی 5/5% برآورد می‌شود، در حالی‌که اختلاف مقادیر شدت آشفتگی در روش همانندسازی غیرمحذوف و الگوهای فوق بین 7 تا 9 برابر است. درنهایت با توجه به مقادیر آشفتگی محاسبه‌شده، نتیجه‌گیری شد که روش‌های بهبودیافته با حذف همانندسازی از منظر اقتصادی عملکرد مطلوب‌تری دارند.