فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، فرایند توزیع مجدد انرژی در جریان لایه مرزی آشفته روی صفحه تخت بدون گرادیان فشار در اعداد رینولدز مختلف با استفاده از نتایج شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ مطالعه شده است. برای این منظور، معادلات ناویر‌ـ‌استوکس فیلترشده سه‌بعدی و وابسته به زمان برای جریان تراکم‌ناپذیر یک سیال نیوتنی به‌طور عددی حل شده‌اند. تنش‌های زیر شبکه به کمک مدل لزجت گردابه محلی تطبیق‌شونده با دیوار محاسبه شده‌اند. از یک شرط مرزی ورودی نوسانی برای تولید آشفتگی فیزیکی در مرز ورودی استفاده شده که باعث کوتاه شدن طول صفحه موردنیاز برای انجام شبیه‌سازی و درنتیجه کاهش حجم محاسبات شده است. کمیت‌های آماری آشفته به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی حاضر با داده‌های موجود تجربی و شبیه‌سازی مستقیم عددی مقایسه و دقت بالای شبیه‌سازی نشان داده شده است. از این داده‌ها برای مطالعه فرایند توزیع مجدد انرژی جنبشی آشفته درون لایه مرزی استفاده شده و بدین ترتیب رفتار تنش‌های نرمال رینولدز توضیح داده شده‌اند. همچنین از مقایسه با نتایج شبیه‌سازی مستقیم عددی، دقت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ در توصیف فرایند توزیع مجدد انرژی جنبشی بررسی شده است. مشاهده می‌شود که تکنیک شبیه‌سازی گردابه بزرگ، مقادیر قدر مطلق ماکزیمم و مینیمم مؤلفه‌های قطر اصلی تانسور همبستگی بین نوسان‌های فشار و کرنش را کمتر از مقدار دقیق شبیه‌سازی مستقیم عددی پیش‌بینی می‌کند.