واسنجی مدل اسماگورینسکی جهت شبیه سازی جریان درون حفره و مقایسه نتایج در شبکه های متمرکز و جابجا شده
doi
چکیده
در این مقاله، جریان سیال درون حفره به صورت دو بعدی شبیهسازی شده است. به منظور مدل نمودن اثرات آشفتگی از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ و برای در نظر گرفتن اثرات زیر شبکهای گردابههای کوچک، از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی استفاده شده است. در این روش، ضریب اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده که میبایست به صورت تجربی مشخص شود. مقادیر پیشنهادی توسط سایر محققین در محدوده [0.065-0.25] است. در این تحقیق، شبکه های متمرکز و جابجا شده در تحلیل جریان درون حفره مورد استفاده قرار گرفته و نتایج برای مقادیر مختلف ضریب اسماگورینسکی با یکدیگر مقایسه شد. همچنین توزیع سرعت در قسمت های مختلف حفره مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج عددی نشان میدهد، مدلهای تهیه شده در این تحقیق با منظور نمودن ضریب اسماگورینسکی در بازه [0.5-0.7] با دقت خوبی قادر به شبیه سازی اینگونه مسائل هستند. همچنین استفاده از شبکه جابجا شده در مقایسه با شبکه متمرکز، به نتایج دقیقتری منجر میشود. با افزایش عدد رینولدز، گرادیان سرعت افقی و قائم در محل دیواره افزایش و در قسمت میانی حفره کاهش مییابد. همچنین شبکههای متمرکز و جابجا شده در اعداد رینولدز پائین نتایج نسبتاً یکسانی در پیشبینی سرعت افقی و قائم در مرکز حفره ارائه مینمایند. اما با افزایش عدد رینولدز، نتایج به دست آمده توسط شبکه جابجا شده از دقت بیشتری برخوردار بوده و نیز گرادیان سرعت افقی و قائم در شبکه متمرکز کمتر از مقادیر پیش بینی شده توسط شبکه جابجا شده است.