اصلاح مدل تلاطمی k-Ɛ-v² برای جریان آشفته شتابدار داخل لوله

در این تحقیق، به بررسی و اصلاح مدل آشفتگی k-Ɛ-v² پرداخته شده است. مدل k-Ɛ-v²، اثرات ناشی از دیواره را در جریان های آشفته پایا به خوبی اعمال می کند. در جریان های آشفته ناپایا به علت پیچیدگی های خاص این نوع رژیم جریان، اکثر مدل های آشفتگی، توانمندی لازم برای مدلسازی مناسب میدان جریان بخصوص در کنار دیواره را ندارند و مدل k-Ɛ-v²، با توجه به ماهیت متغیرهای مورد استفاده در آن، دارای این قابلیت است. هر چند این مدل برای جریان های آشفته شتابدار نسبت به سایر مدل ها نتایج مطلوب تری را ارایه می کند، اما به علت عدم انطباق دقیق نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی به اصلاح نیاز دارد. با بررسی پارامترهای مختلف موثر و متغیرهای دارای ضریب وزنی بالا در مدل k-Ɛ-v² مشخص گردید، پارامتر مناسب برای اصلاح آن، عبارت v² است. با توجه به دیمانسیون مشابه این متغیر و انرژی جنبشی تلاطمی، با وارد کردن این پارامتر به معادله انتقال k، مدل اصلاح شد. اعمال این اصلاح و حل مجدد معادلات انتقال نشان داد که نتایج قابل قبولی برای جریان متلاطم ناپایا بدست آمده است. برای بررسی تاثیر اصلاح مدل، مشخصه های مختلف تلاطمی از قبیل، انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی دیواره برای دوره های مختلف زمان شتابدهی، مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید، اصلاح صورت گرفته مستقل از بازه زمانی دوره شتابدهی، تاثیر مثبتی بر تقرب نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی دارد.

Keywords:

جریان آشفته , جریان شتابدار , مدل k-Ɛ-v² , جریان داخل لوله