شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ جریان آشفته در یک مجرای مربعی

نویسندگان

1 علم و صنعت ایران

2 دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشگاه شهیدبهشتی

doi
10.22067/fum-mech.v31i1.84947
چکیده

در این تحقیق، شبیه‌سازی عددی گردابه‌های بزرگ جریان آشفته با استفاده از مدل زیرشبکۀ اسماگورینسکی دینامیکی (DS) در یک مجرای مربعی در عدد رینولدز اصطکاکی ۱۸۰=  انجام و نتایج حاصل از آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای مشخص شدن دقّت شبیه‌سازی با مدل DS، نتایج با داده‌های مرجع حاصل از شبیه‌سازی عددی به روش مستقیم مقایسه شده‌اند. همچنین، برای بررسی تأثیر مدل DS، یک شبیه‌سازی عددی بدون مدل زیرشبکه نیز انجام شده و نتایج آن با مدل DS مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از روش حجم محدود و با دقّت مرتبۀ دوم، برای گسسته‌سازی معادلات ناویر-استوکس، انجام شده‌اند. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که نتایج مدل زیرشبکۀ DS، در شبکۀ مورد استفاده، مطابقت خوبی با داده‌های شبیه‌سازی مستقیم، برای کمّیت‌‌های سرعت متوسط و تنش‌های رینولدز، داشته و بهبود قابل‌ملاحظه‌ای در نتایج شبیه‌سازی با مدل زیرشبکۀ DS نسبت به شبیه‌سازی بدون مدل زیرشبکه مشاهده می‌گردد.