اثر تغییرات معادلة عمومی دینامیک سیال بر لایة اختلاط بدون برش دوبعدی آشفته
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری / دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
3 عضو هیات علمی / دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
doi
چکیده
در این پژوهش با محاسبة پارامترهای آماری نظیر ممانهای سوم و چهارم، اثر تغییرات آلفا بر دینامیک بین دو جریان مغشوش مطالعه شده است. پارامتر آلفا متغیری است که رابطة بین تابع جریان و ورتیسیته در فضای فوریه را مشخص میکند. این مبحث از جریان آشفته اصطلاحاً آلفا توربولانس نامیده میشود. برای تحلیل رفتار معادلات، از شبیهسازی عددی معادلات عمومی دینامیک سیال تراکم ناپذیر، با روش عددی شبه طیفی استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که رفتار میدان چرخش در دو حالت بزرگتر از 2 و کوچکتر از 2 تفاوت زیادی با هم دارند. از اینرو برابر با 2 بهعنوان آلفای بحرانی در نظر گرفته شده است. در کوچکتر از 2، اندرکنشهای محلی بر سیستم حاکم است و با کاهش آلفا میزان ناهمسانی و اختلاط افزایش مییابد. در حالت بزرگتر از 2، اندرکنشهای حاکم بر میدان جریان غیرمحلی میباشند و با افزایش آلفا میزان ناهمسانی کاهش مییابد. همچنین نشان داده شده است که در حالت محلی (آلفاهای کوچک)، فیزیک جریان شامل گردابههای ریزمقیاس میباشد، در حالیکه در آلفاهای بزرگ دینامیک غیرمحلی شده و گردابهها رشتهایتر میشوند.