فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در تحلیل‌های عددی مسائل مکانیک سیالات، به ویژه در شبیه‌سازی مستقیم، کاهش هزینه‎های محاسباتی همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده است. استفاده از مدل‌های رتبه‌کاسته، که با کاستن از قیود مدل به سرعت آن افزوده خواهد شد، جایگزین مناسبی برای مدل‌های اصلی به ویژه در مسائل پیچیده می‎باشد. در این پژوهش با استفاده از روش تجزیه مود دینامیکی و با بهره‌گیری از مفاهیم پایه‌ای سیستم‌های دینامیکی، معادله حاکم به فرم یک مدل رتبه‌کاسته تبدیل شده است. نتایج نشان می‌دهند در صورت افزایش عدد رینولدز و کاهش اثرات ناشی از ترم لزج موجود در معادله حاکم، استهلاک لازم در سیستم دینامیکی برای پایدارسازی حل عددی کاهش می‌یابد. همچنین به دلیل کامل نبودن فضای مودال مفروض و حذف اثر مودها، این ناپایداری بیشتر نمایان خواهد شد. بنابراین با استفاده از یک ترم اتلاف مصنوعی مبتنی بر لزجت گردابه‌ای سعی شده ناپایداری سیستم افزایش پیدا ‌کند.‌ مدل رتبه‌کاسته اصلاح شده با دسته نمایه‌ای حاصل از یک مقدار عدد رینولدز مشخص ایجاد و برای مدل‌سازی مساله مورد نظر به ازای اعداد رینولدز مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از مدل رتبه‌کاسته با شبیه‌‌سازی‌های حاصل از حل دقیق، توانایی و دقت بالای مدل رتبه‎کاسته، برای پیش‎بینی دینامیک میدان را نشان می‌دهد.