@article { author = {ابراهیمی کبریا, حمید رضا and دربندی, مسعود}, title = {Numerical simulation of laminar mixing flow by develop of compressible algorithm}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {1}, number = {2}, pages = {47-57}, year = {2012}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2012.50}, abstract = {The use of the classical Boussinesq approximation is a straightforward strategy for taking into account the buoyancy effect in incompressible solvers. This strategy is highly effective if density variation is low. Whenever the density variation is high, this can cause considerable deviation from the correct prediction of fluid flow behavior and the accurate estimation of heat transfer rate. In this study, an incompressible algorithm is suitably extended to solve high-density-variation fields caused by strong natural-convection with mixing of oxygen and nitrogen in unsteady laminar compressible flow in a cavity. The continuity, momentum, energy and species equations are discritized based on finite volume methods and then numerically solved with extended algorithm with SIMPEL method. This new algorithm is capable of solving both Boussinesq and non-Boussinesq regimes. The fluid is assumed to be calorically an ideal gas and its thermodynamic properties depend on temperature and pressure. The extended algorithm is then verified by solving the benchmark convecting cavity problem at Rayleigh 106 and a temperature range of ε = 0.01–0.6. The results show that the method can vigorously solve unsteady mixing flow fields with extreme density variation.}, keywords = {mixing flow,Free Convection,compressible flow,low mach number,SIMPEL algorithm}, title_fa = {شبیه سازی عددی جریان اختلاطی آرام با استفاده از توسعه‌ی الگوریتم تراکم‌پذیر جدید}, abstract_fa = {روش ایدهآل برای تحلیل جریانهای با جابجایی آزاد، استفاده از تقریب بوزینسک در محاسبه اثرات تغییر دانسیته می باشد. اعتبار این تقریب بیشتر در مواردی است که تغییرات دانسیته ناچیز می باشد و در جریانهای جابجایی آزاد با تراکم پذیری بالا استفاده از این تقریب منجر به خطاهای زیادی در محاسبه خواص جریان و نرخ انتقال حرارت می گردد. در این تحقیق، جریان جابجایی آزاد همراه با اختلاط دو گاز اکسیژن و نیتروژن در حالت آرام، غیردائم و تراکم‌پذیر در یک چاله مربعی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، ممنتوم، انرژی و جرم اجزاء شیمیایی با روش حجم محدود، گسسته‌سازی شده و سپس با استفاده از یک روش جدید برمبنای الگوریتم سیمپل حل عددی گردید. با این روش جدید، الگوریتم مورد نظر، قابلیت حل جریانهای جابجایی آزاد را در هر دو محدوده بوزینسک و غیربوزینسک، می یابد. سیالها، گاز ایده آل فرض شده اند به‌ طوری که خواص سیال تابعی از رابطه‌ی ساترلند می‌باشد. نتایج بدست آمده با کارهای دیگر پژوهشگران مقایسه شده و به صورت رضایت‌بخشی مورد تایید قرار گرفته است. برای بررسی دقت الگوریتم جدید، نتایج برای حفره مربعی در عدد رایلی 106 ارائه شده است. نتایج نشان دهنده‌ی صحت الگوریتم جدید تراکم‌پذیر در جریان های غیردائم اختلاطی می‌باشد.}, keywords_fa = {جریان اختلاطی,جابجایی آزاد,جریان تراکم‌پذیر,ماخ پایین,روش سیمپل}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_50.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_50_98e98ed3305321f8e19dee468594589c.pdf} }