Numerical investigation of viscous flow around a square obstacle

Özet

Bu çalışmada; serbest sınırlara sahip bir bölge içerisinde yer alan kare kesitli bir engel etrafındaki iki boyutlu daimi ve daimi olmayan laminer akış sayısal olarak hesaplanmıştır. Akış alanını ifade eden lineer olmayan yapıdaki denklemler, sonlu farklar yöntemi ile açık olarak çözülmüştür. Hız-basınç değişkenlerini içeren denklemler yerine, girdap-akım fonksiyonu değişkenlerini içeren denklemler kullanılmış ve girdap için yazılan sınır koşulları üzerinde önemle durulmuştur. Hesaplamalar Reynolds sayısının değişik değerleri için yapılmış ve kare engelin arkasındaki akışın yapısı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel veriler ile karşılaştırılmış ve iyi bir uyum elde edilmiştir.

Abstract

In this study, a two-dimensional numerical computation was carried out for steady and unsteady laminar flow around a square obstacle with intinite domains. The non-linear equations detining the flow tield were solved iteratively by using the tinitedifference technique. The velocity-pressure relationship was expressed via the vorticity-stream function relationship and special attention was paid to the boundary conditions for the vorticity . The computations were carried out for several values of the Reynolds number. The behaviour of the vortex flow formed downstream of the square obstacle was predicted. The results were then compared with experimental data and the flow tield visualized. The agreement between the numerical an other results are reasonable.