تحلیل پایداری جریان داخل حفره با استفاده از روش تجزیه مودهای دینامیکی

کد مقاله : 1333-AERO2024

نویسندگان

کریم مظاهری1، محمدکاظم مؤیدی2، محمد هادی دهقان *3 1استاد 2عضو هیات علمی 3knhvl

چکیده مقاله

آشکارسازی و کمی سازی ساختارهای مختلف جریان یکی از چالش‌های مطالعه جریان‌های پیچیده است. آنالیز مودال یک تکنیک ریاضی برای استخراج مود‌های مهم فیزیکی جریان سیال است. ویژگی‌های (ساختار) فضایی جریان، مود‌های فضایی نامیده می‌شوند. این مودها با مقادیر مشخصه‌ای همراه هستند که نشان‌دهنده سطوح محتوای انرژی یا نرخ رشد و فرکانس آن‌ها است. برقراری ارتباط بین مودهای استخراج شده از آنالیز مودال و ساختارهای نوسانی و گردابی یک چالش مهم است. هدف این مطالعه آنالیز مودال جریان به روش تجزیه مودهای دینامیکی است. در این مطالعه آنالیز مودال مساله حفره برای بررسی انتخاب شده است. مودهای مختلف این جریان استخراج شده و رفتار زمانی هر یک مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که روش DMD یک ابزار قدرتمند برای استخراج ساختارهای مهم و غالب جریان از لحاظ دینامیکی است. ضمنا این روش قابلیت ارایه مقیاس زمانی شامل فرکانس و دامنه نوسان هر ساختار را دارد. نتایج حاکی از آن است که مود دوم و سوم فرکانس غالب مساله که برابر 0.64 و 1.24 هرتز است را استخراج می‌کنند. ضمنا نتایج تحلیل DMD نشان داد مود دوم رفتاری ناپایدار داشته در حالی که مود سوم رفتاری نوسانی با نرخ اضمحلال کم از خود نشان ‌می‌‌دهد.

کلیدواژه ها

تجزیه مودهای دینامیکی – حفره – دینامیک سیالات محاسباتی – آنالیز مودال – تحلیل پایداری

وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی