حسن ساقی - گروه مهندسی عمران، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

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 [۰.۰۶۵-۰.۲۵] 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 [۰.۵-۰.۷] 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 نسبتا 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.

شبیه سازی گردابه های بزرگ, جریان درون حفره, مدل زیر شبکه اسماگورینسکی, شبکه جابجا شده, شبکه متمرکز