دینامیک سیالات مدلها

دینامیک سیالات مدلها – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  مکانیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

مدل های دینامیک سیالات

بر اساس تئوری قانون پوششی‌ توضیح علمی[۱]، یک پدیده از طریق گروه بندی آن بر اساس قوانین کلی و نشان دادن وقوع آن بر اساس این قوانین بواسطه درک و آگاهی از شرایط معین و مشخص قبلی تشریح می‌گردد. (همپل[۲])، این امر آشکار شده است که چنین مفهومی دلالت بر یک هویت ساختاری از مقوله‌های توضیحی و پیش‌بینی آنها  دارد. نظریه ایبد[۳] می‌‌گوید، پیشگویی و توضیح با یکدیگر متفاوتند نه از نظر ساختار منطقی بلکه فقط از طریق رابطه زمانی بین لحظه‌ای که یک پدیده اتفاق می‌‌افتد و زمانی که یک بیان درباره یک پدیده گفته می‌‌شود. هنگامی ‌‌یک واقعه شرح داده شده که قبلا اتفاق افتاده باشد، در حالیکه وقتی پیشبینی شده که وقوع آن به آینده منتهی می‌‌شود. هرچیز دیگری یکسان باقی می‌‌ماند. نقد و بررسی بعدی بطور متقاعد کننده‌ای نشان داده است که اعتقاد به هویت ساختاری عمیقا نادرست بوده و تئوری قانون پوششی‌ توضیح، مسئول این نقص و عیب می‌‌باشد. اگر یک بارومتر (دستگاه خواننده فشار هوا) به درستی طوفانی را پیشبینی کند، از خوانده بارومتر نمی‌‌توان برای توضیح طوفان استفاده نمود، گرچه اگر تئوری قانون پوشا (همراه با ادعای هویتش) درست بود این کار را می‌‌توانستیم انجام دهیم. نتیجه ای که می‌‌توان گرفت این است که باید بین توضیح و پیشگویی تمایز قائل شویم.

[۱] Covering Law Account of Scientific Explanation

[۲] Hempel 1965,246

[۳] Ibid,367

دینامیک سیالات مدلها

۱ . مفهوم پرانتل در لایه مرزی :

دینامیک سیالات تا حدی از سایر موضوعات مهندسی برجسته تر بوده زیرا تاریخ مدرن آن روان تر و قابل فهم تر از (برای مثال) تاریخ مهندسی برق می‌‌باشد. حالت کاربردی مدرن آن (از آنجا که یک نفر ممکن است بخاطر بیاورد) بصورت نسبتا ناخواسته و ناگهانی در یک شرایط و موقعیت محلی ویژه و ایزوله رخ داده است. زمان اولین مدل مدرن ساخته شده در دینامیک سیالات به سادگی قابل تعیین می‌‌باشد. این امر به آغاز قرن بیستم با کار لودویگ پرانتل[۱] باز می‌‌گردد، او کسی بود که توانست راهی را بیابد تا روش های کاملا تجربی مهندسی هیدرولیک و روش های کاملا تئوری و ریاضیاتی مکانیک منطقی را که در قرن هجدهم توسعه یافته بود کنار هم قرار دهد[۲].

[۱] Ludwig Prandtl (1875-1953)

[۲] For Prandtl see Meier 2000, Morrison 1999, Siekmann 1998, Gad-el-Hak 1998, Anderson 1997, Wegener 1996, Tokaty 1994, Vincenti 1990, Böhme 1978, Kármán 1954

دینامیک سیالات مدلها

۲ . نقش مدل فیزیکی پرانتل :

واقعا هدف مدل فیزیکی پرانتل چیست و چگونه آن را برآورده می‌‌کند؟ تا جائیکه من هم اکنون متوجه شدم، هدف مدل فیزیکی پرانتل این است که معادلات دیفرانسیل جزئی را به مواردی که از نقطه نظر مهندسی جالبند مربوط سازد. هدف های دیگری که در ابتدا دست به دست گشتند، افزایش وسعت و عمق درک پدیده های فیزیکی بوده تا نهایتا یک پیشبینی جدید و قابل آزمایش را برای آن ها فراهم نماید.

دینامیک سیالات مدلها

۳ . مدل های محاسباتی و آزمایشگاهی در دینامیک سیالات :

در دینامیک سیالات محاسباتی کامپیوترها جهت تحلیل عددی مسائل و به منظور شبیه سازی و پیشبینی جریان سیال مورد استفاده قرار گرفته اند. معمولا جریان به سلولهای کوچک و مجزایی تقسیم گردیده و یک شبکه را تشکیل داده و برای آن ها روش‌های تکراری بکار برده می‌‌شود. تفکیک معادلات ناویر-استوکس (که معادلات پیوستگی هستند) به شیوه های مختلفی همچون اختلاف محدود، حجم محدود، المان محدود و روش های طیفی و غیره می‌‌تواند محقق شود. هر استراتژی فلسفه و شیوه برنامه ریزی مخصوص خودش را جهت بدست آوردن معادلات جبری مجزا و مستقل دارد. با استفاده از یک الگوریتم عددی مناسب، توسعه جزئی میدان جریان با حل معادلات مستقل برای شرایط اولیه و مرزی مناسب محاسبه شده است. این عمل بوسیله حدسیات و تقریباتی ایده آل به منظور حفظ سازماندهی پارامترها صورت گرفته است. از آن جا که مشخصه های جریان به سرعت قابل درک می‌‌باشند در اکثر موارد حل بدست آمده توسط کامپیوتر مشاهده شده است. فرایند مدلسازی محاسباتی سه فاز دارد : فاز مدلسازی فیزیکی، فاز تقریب عددی و فاز نقشه کشی. در یک تاکتیک مدلسازی نسبتا جدید (قبلا مدل لاتیس-بولتزمن[۱]، بر اساس ذرات و اصول اتم های سلولی) فازهای اول و دوم ترکیب شده اند.

[۱] Lattice-Boltzmann Models

دینامیک سیالات مدلها

۴ . نتیجه گیری

تا به حال باید روشن شده باشد که کاربرد یک تئوری در دینامیک سیالات تنها ابزاری برای بدست آوردن موردی خاص از یک تئوری کلی تحت شرایط مرزی نمی‌‌باشد. بلکه به معنی یافتن یک مدل فیزیکی بوده که می‌‌تواند منجر به حل تقریبی برای معادلات پیوستگی اساسی شود. همچنان که سه مدل موجود در دینامیک سیالات بطور کیفی شرح داده شده، تصور شده است که مدل فیزیکی برآیندی از یک موقعیت مرکزی باشد. هردو مدل تجربی و محاسباتی برای اینکه به درستی عمل کنند باید در تعدادی نقطه به آن وابسته باشند هرچند نقطه تماسشان با مدل فیزیکی چندان قابل توجه نباشد.

…