Unsteady lift and drag predictions using simulated pseudoturbulence models

Abstract

In the paper a numerical method was used to study the effects of free stream pseudoturbulence on the twodimensional viscous layer growing on a flat plate together with the resulting time variations of pressure viscous shear and lift and drag forces The approach was to use a relatively new computer simulation technique to generate pseudoturbulence which provided the outer boundary conditions to a finite element mesh set around the plate The variational approach was used to solve the stream function and vorticity transport (Helmholtz) equations near the plate The method of integration is based on using finite elements for space approximations and a modified crankNicolson scheme for marching in time The time variation of velocity components vorticity and lift and drag coefficients were plotted and the results were discussed in detail

تم في هذا البحث استعمال طريقة عددية لدراسة تأثير الاضطراب في الانسياب الحر على الطبقة الجدارية اللزجة الثنائية الأبعاد النامية على صفيحة مستوية وتمت دراسة تغير الضغط والقص اللزج وقوى الرفع والمقاومة مع تغير الزمن واستعمل نموذج حسابي ذو تقنية جديدة نسبيا لمحاكاة (تمثيل) الاضطراب وتزويد الحدود الخارجية لشبكة العناصر المحددة والموضوعة حول الصفيحة بظروف الانسياب المتغيرة وقد استعملت طريقة الاختلاف لحل معادلات دالة الانسياب وانتقال الدوامية (Helmholtz) بجوار الصفيحة كما تعتمد طريقة التكامل على استخدام العناصر المحددة للتقريب البعدي ونظام كرانك نيكلسون (CrankNicolson) المعدل في اتجاه الزمن وتم رسم التغير الزمني لمركبات السرعة والدوامية، وكذلك معاملات قوى الرفع والمقاومة، كما تم مناقشة النتائج بالتفصيل