بررسی عددی جریان سیال اطراف یک کره دوار

در این مقاله جریان تراکم ناپذیر، ناپایا و متلاطم سیال اطراف یک کره دوار به صورت عددی بررسی شده است. بر خلاف مطالعات پیشین که کره در سیال ساکن دوران می کند یا سیال با سرعت یکنواخت از روی یک کره ساکن عبور می کند، در این پژوهش سیال با سرعت یکنواخت از روی یک کره دوار عبور می کند. معادلات حاکم بر جریان سیال معادلات سه بعدی نویر-استوکس هستند که با استفاده از روش متوسط گیری رینولدز معادلات نویر-استوکس ناپایا و مدل جریان متلاطم کا-اپسیلن حل شدند. سرعت دوران کره از صفر تا ۱۰ رادیان بر ثانیه تغییر کرد و جریان سیال در سرعت های دوران مختلف بررسی شد و ضرایب نیروهای لیف و درگ در سرعت های دوران مختلف و پس از پایا شدن جریان گزارش شدند. نتایج نشان داد که هم ضریب لیفت و هم ضریب درگ با افزایش سرعت دوران افزایش می یابند. علاوه بر این کانتورهای فشار و سرعت در سرعت های دوران مختلف رسم شدند و نحوه تغییرات فشار و سرعت در اطراف کره از نظر کیفی بررسی شدند.

Keywords:

کره دوار , دینامیک سیالات محاسباتی , ضریب لیفت , ضریب درگ