بررسی تاثیر کاربرد طرح اف‌سی‌تی در روش تسخیر ورتیسیته بر کاهش اثر مقدار پارامتر تسخیر بر جواب نهایی

یکی از مشکلات روش تسخیر ورتیسیته نیاز به تنظیم دستی پارامتر تسخیر در حل مسائل است. به این صورت که در مورد هر مسئله جدید، کاربر بایستی به تنظیم آن اقدام نماید. مقادیر کوچک این پارامتر عملاً این روش را بی‌اثر کرده و مقادیر بالای آن باعث ارائه پاسخ‌های غیر فیزیکی در حل می‌گردد. تلاش‌های زیادی توسط محققین برای غلبه بر این مشکلات انجام شده اما همچنان وابستگی آن به تنظیم دستی از بین نرفته است. یک راه برای حل این مشکل کاهش اثر گذاری پارامتر تسخیر بر جواب نهایی است. در پژوهش حاضر کاهش حساسیت روش تسخیر ورتیسیته به تغییرات پارامتر تسخیر از طریق ترکیب این روش با روش اف‌سی‌تی به ازای ضرایب محدود کننده مختلف پیشنهاد شده است. جهت ارزیابی روش معرفی شده، مسئله گردابه منفرد مورد بررسی قرار گرفته و در مرحله نخست میزان تاثیر پذیری پاسخ نهایی نسبت به تغییرات پارامتر تسخیر در مورد طرح تفاضل مرکزی با طرح اف‌سی‌تی )به ازای ضرایب محدود کننده مختلف (مقایسه گردیده است. سپس بهترین حالت جهت ترکیب طرح اف‌سی‌تی و روش تسخیر ورتیسیته مورد بحث قرار گرفته است. نشان داده شد که بهترین نتایج با استفاده از ضریب محدود کننده مینمود در گام میانی حل حاصل می‌شود.

Investigating effect of applying FCT scheme in vorticity confinement method on reducing the influence of confinement parameter on the final solution

One of the most important difficulties of the vorticity confinement method is the need for manual adjustment of confinement parameter. In other word, user must adjust the parameter for each new problem. The small values deactivate this method and high values lead to nonphysical results. Many attempts have been made by researchers to overcome this problem, but the dependence on manual adjustment has not been resolved. One way to conquer this problem is to reduce the effect of the confinement parameter on the final solution. At the present study, reducing the sensitivity of the vorticity confinement method to confinement parameter variations has been proposed by combining this method with FCT scheme for various limiters. In order to validate the proposed method, the problem of single vortex has been investigated. At first stage, the effect of changes in the confinement parameter on the final results has been compared for central difference scheme against the FCT scheme) using different limiters(. Then, the best way to combine the FCT scheme and the vorticity confinement method is discussed. It has been shown that, the best results were obtained using the minmod limiter at the middle step.