بررسی دقت مدلهای زیرشبکه در مدلسازی آتش چرخان درونی توسط روش شبیه سازی گردابه های بزرگ
نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه تبدیل انرژی
2 دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه تربیت مدرس
doi
چکیده
در این مقاله، آتش چرخشی با سوخت متانول در یک اتاق با ارتفاع زیاد، که یک شکاف در یک گوشه آن ایجاد شده است، مورد بررسی قرار میگیرد. مدلسازی با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ، مدل زیرشبکه اسماگورینسکی، ویل و تک معادلهای و مدل احتراقی اضمحلال گردابه انجام شده و نتایج در دو شرایط مختلف (بستر سوخت با قطر 5/8 و 7 سانتیمتر) با نتایج تجربی مقایسه میشود. با مقایسه نتایج عددی با نتایج تجربی مشاهده میشود که نتایج عددی دمای متوسط در وسط و گوشه اتاق با نتایج تجربی همخوانی دارد. نتایج مدل های مختلف زیرشبکه در خط مرکزی نشان میدهد که مدل وِیل با نتایج تجربی همخوانی بهتری دارد. همچنین عملکرد دو مدل زیرشبکه تکمعادلهای و اسماگورینسکی بدتر از مدل ویل بوده است، بهطوری که بهطور متوسط درصد خطای نسبی مدل وِیل ۳/۷ درصد است، درحالی که هر یک از مدل های اسماگورینسکی و تک معادلهای به ترتیب 8 و 8/9 درصد خطا نسبتبه نتایج تجربی دارند. در فواصل دور از مرکز نتایج سه مدل زیرشبکه تفاوت چندانی ندارد و همخوانی بیشتری با نتایج تجربی دیده میشود، بهگونهای که در گوشه اتاق خطای نسبی کمتر از ۸ درصد است.