ارزیابی کاربرد روش ایزوژئومتریک در تحلیل جریان سیال

روش ایزوژئومتریک در سالهای اخیر برای تحلیل سازه‌ها ارائه شده و پیشرفتهای زیادی داشته است. مزیت این روش که می‌تواند جایگزین روشهای المان محدود گردد، تخمین دقیق هندسه سازه و در نتیجه حذف خطاهای حاصل از تخمین روشهای المان محدود می‌باشد. در روش ایزوژئومتریک مدل بدون المان با تعریف نقاط کنترل و تخمین بر اساس NURB (بی - اسپیلاین منطقی غیریکنواخت) ساخته می‌شود. NURBS که پایه مدلسازی در سیستم‌های CAD می‌باشند مزایای بسیاری در ساخت مدل‌ها فراهم می‌آورند. مهمترین مزایای NURBS سهولت تغییر شبکه، خاصیت همگرایی سریع و قرار گرفتن در منطقه محدب می‌باشد. این خواص حل عددی معادلات را تسهیل می‌نماید. معادلات مورد استفاده در جریان سیالات اساسا با معادلات سازه‌ای تفاوت دارند، زیرا معادلات حاکم بر جریان سیالات، عملگرهای دیفرانسیلی غیرمتقارن هستند در صورتی که در سازه‌ها عملگرهای متقارن معین حاکمیت دارند. همچنین ماهیت لایه‌ای و پخشیدگی جریان نیز بر دشواری تحلیل می‌افزاید. گرادیان بالای لایه‌ها، استفاده از روشهای تحلیل متداول را مشکل می‌سازد. در نتیجه تحلیل موفقیت‌آمیز جریان سیال مستلزم در نظر گرفتن اندرکنش محلی بین پخشیدگی و انتقال می‌باشد. در این مقاله توانایی روش ایزوژئومتریک در فائق آمدن بر این مشکلات نشان داده خواهد شد.