بررسی عملکرد مدل DES و مدلهای آشفته دو معادله ای بر هیدرودینامیک جریان ناپایا حول یک نیم استوانه

جریان حول استوانه ها کاربردهای زیادی از جمله مبدل های گرمایی، صنعت کاغذ، آینه جانبی وسایل نقلیه، صنایع غذایی، سازه های آسمان- خراش، فرآوری الیاف و تکیه گاه ها دارد و از این رو مورد توجه محققین بوده است. کار حاضر، عملکرد مدل های مختلف مغشوش بر هیدرودینامیک جریان حول یک نیم استوانه دایره ای را در حالت ناپایا مورد مطالعه قرار میدهد. هدف از این پژوهش، برآورد میزان پیش بینی این مدل ها از شکل گیری گردابه ها در حالت دوبعدی و مقایسه آن با حالت سه بعدی است. نتایج نشان میدهند که مدل های آشفته دوبعدی تا حد قابل قبولی میتوانند پدیده شکل گیری گردابه در پشت نیم- استوانه و نیز ریزش گردابه را پیش بینی نمایند. از میان مدلهای آشفتگی دو معادله ای مورد بررسی، مدل k-ε استاندارد به دلیل کاربرد در اعداد رینولدز بالا کارایی مناسبتری از خود نشان میدهد. همچنین، مدل آشفتگی DES با کوپل شدن با مدل دومعادله ای Realizable k-ε جزئیات بیشتری از جریان در پشت نیم استوانه دایره ای را پیش- بینی میکند. نتایج دوبعدی نسبت به نتایج سه بعدی مرجع دارای درصد خطایی است که خطای مدل DES کمتر است.

Keywords:

جریان آشفته , نیم استوانه , مدل های آشفتگی دومعادله ای , ریزش گردابه