در این گزارش با استفاده از نرم افزار فرترن ( FORTRAN )، به حل معادلات غیرلزج دوبعدی به روش حجم محدود برای تحلیل میدان جریان غیرلزج حول توربین بادی پرداخته شده است. جهت گسسته‌سازی میدان از شبکه بی سازمان استفاده شده است. همچنین، ساختار داده‌ای ضلع محور برای ذخیره اطلاعات شبکه به کار گرفته شده است. الگوریتم استفاده شده جهت وابسته کردن معادلات نیز الگوریتم چگالی محور می‌باشد. از آنجا که روش رانگ-کوتا به طور گسترده‌ای در دینامیک سیالات محاسباتی استفاده می­ شود و دارای محدوده پایداری قابل قبولی در مقایسه با حجم محاسبات بکار رفته در آن می­‌باشد، گسسته‌سازی بخش زمانی به صورت صریح و با استفاده از روش رانگ-کوتا انجام گرفته است. همچنین، جهت شبیه‌سازی چرخش توربین با گذر زمان، قسمتی از شبکه ثابت نگه داشته شده و قسمت مرکزی آن که توربین را شامل می‌­شود، حرکت داده شده است. ترم جابجایی نیز به روش اویلری-لاگرانژی دلخواه محاسبه شده است. در این روش جسم درون شبکه‌ای از سیال محصور است که این شبکه قابلیت انعطاف پذیری دارد. در واقع در این روش سعی می­ شود تا ویژگی‌های مثبت هر دو روش لاگرانژی و اویلری ترکیب شده و از نقاط ضعف کاسته گردد.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- نحوه مجزاسازی معادلات ناویر-استوکس به روش حجم محدود

2- نحوه پیاده سازی روش AUSM در یک شبکه بی سازمان ضلع محور دوبعدی

3- محاسبه گام زمانی موضعی در جریان تراکم پذیر با استفاده از نرم افزار فرترن ( FORTRAN )

4- محاسبه مساحت و مرکز یک المان مثلثی

5- نحوه اعمال شرط مرزی دیواره و فشار دوردست

6- محاسبه ترم جابجایی به روش اویلری – لاگرانژی دلخواه 

7- نحوه محاسبه شار اضلاع

8- محاسبه باقیمانده معادله جرم

9- تشخیص ناحیه شامل توربین

10- چرخش قسمتی از شبکه و ثابت نگه داشتن مابقی

11- اصلاح اضلاع دوران یافته و جاگزینی و آماده سازی شبکه برای تکرار حل

12-  ذخیره سازی و نمایش داده های لازم مانند چگالی، عدد ماخ و ...

نکات و الزامات:

1- این  برنامه در همه نسخه های کامپایلرهای فرترن ( FORTRAN ) قابل اجرا است.

2- خروجی ها در همه نسخه های Tecplot قابل مشاهده است.

3- نتایج همخوانی قابل قبولی با نتایج فلوئنت دارند.

4- آشنایی اولیه با دینامیک سیالات محاسباتی و مفاهیمی پایه ای

5- آشنایی با Finite Volume Methods

6- آشنایی با زبان برنامه نویسی Fortran

برای آشنایی با نرم افزار Fortran می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Fortran از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Fortran به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Fortran

- آموزش نصب نرم افزار Fortran