بررسی تأثیر میدان مغناطیسی تصادفی اولیه بر مشخصات اختلاطی یک میدان جریان مغشوش همسانگرد دوبعدی
نویسندگان
1 دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
4 دانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2025.62768.3445چکیده
در این پژوهش، تأثیر میدان مغناطیسی تصادفی اولیه بر مشخصات اختلاطی یک میدان جریان مغشوش همسانگرد دوبعدی با اتلاف آزاد مورد بررسی قرار میگیرد. برای حل معادلات جریان هیدرومغناطیسی تراکمناپذیر، از شبیهسازی عددی مستقیم با رویکرد شبهطیفی استفاده شده است. بهمنظور بررسی نحوه اثرگذاری میدان مغناطیسی بر مشخصات اختلاطی جریان، تغییرات بودجه انرژی و مشخصات ساختاری میدان جریان، تحت تأثیر شدتهای متفاوتی از میدان مغناطیسی تصادفی اولیه مطالعه شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش شدت میدان مغناطیسی، آهنگ افت انرژی جنبشی افزایش و آهنگ استهلاک انرژی ناشی از اثرات لزجت کم میشود. با افزایش شدت میدان مغناطیسی، آهنگ رشد طول مشخصه انتگرالی جریان و میکرو-مقیاس تیلور کاهش مییابد. همچنین بررسی شار انرژی میدان جریان نشان میدهد که با افزایش شدت میدان مغناطیسی، انتقال انرژی از گردابههای کوچک به بزرگ کاهش مییابد. حضور میدان مغناطیسی، توانایی اختلاط میدان جریان را نیز کاهش میدهد. برای بررسی کمی این موضوع، تغییرات ضخامت لایه اختلاطی تحت تأثیر میدان مغناطیسی با شدتهای مختلف، مورد تحلیل قرار گرفت و نشان داده شد که با افزایش شدت میدان مغناطیسی، آهنگ رشد این کمیت کاهش مییابد.
