بررسی روش های موجود برای شبیه سازی کاهش درگ آشفته با استفاده از میکروفیبرها

کاهش درگ در جریان آشفته سبب دستیابی به سرعت های بالاتر و کاهش مصرف منابع انرژی برای حرکت جسم می شود. جریان آشفته به دلیل تاثیری که بر روی لایه مرزی ونیروی مقاوم اجسام دارد، تحلیل اثرات آن مورد علاقه مهندسان است. بررسی کاهش درگ جریان های آشفته به کمک روش شبیه سازی مستقیم عددی بسیاری از جزییات مورد نیاز را نشان می دهد. در مقاله حاضر روش های موجود برای شبیه سازی کاهش درگ جریان آشفته با افزودنی های میکروفیبر به اختصار بررسی و تشریح شده اند. در ابتدا معادلات ناویر- استوکس سه بعدی و وابسته به زمان برای جریان تراکم ناپذیر یک سیال غیر نیوتنی به همراه فرضیات اساسی در نظر گرفته شده آورده شده است. اثر گذاری فیبرها بر روی سیال حامل، توسط یک تانسور تنش غیر نیوتنی در معادله ناویر استوکس، اعمال می شود. تانسور تنش غیرنیونی وابسته به تابع توزیع جهت گیری فیبرها است، که توسط معادله فوکر-پلانک بیان می شود. در این پژوهش به بررسی روش های مختلف حل معادله فوکر-پلانک جهت بسته شدن و حل معادلات ناویر-استوکس پرداخته شده است.

Keywords:

جریان آشفته , کاهش درگ , شبیه سازی مستقیم عددی , افزودنی های میکروفیبر