بررسی عددی تغییرات سرعت انتشار انرژی جنبشی آشفتگی در راستای طولی و عمودی در جریان شتابدار بر روی صفحه تخت

در بسیاری از کاربردهای تکنولوژیکی، لایه های مرزی آشفته تحت تغییرات سرعت شدیدی قرار می گیرند ( مانند هیدروفویلها). علیرغم اهمیت بالای این نوع جریان، به دلیل پیچیدگی تغییر پارامترها و تعداد زیاد متغییرها در این نوع جریانها، به اندازه جریان پایا مورد توجه قرار نگرفته اند . در این پژوهش، جریان آشفته شتابدار تحت چهار شتاب مختلف بر روی صفحه تخت موردبررسی قرارگرفته است، ابتدا جریان با سرعت ثابت بر روی صفحه تخت شبیه سازی شده است،سپس طی اعمال شتاب های مختلف، جریان از سرعت اولیه 1m/sبه سرعت نهایی 6m/s رسیده است. مدل آشفتگی مورداستفاده مدل K-ω-SST-intermittency بوده که بیشترین تطبیق را با نتایج تجربی و حل تحلیلی در حالت پایا دارد. در این تحقیق اثر جریان شتابدار بر انرژی جنبشی آشفتگی، تاخیر زمانی و سرعت انتشار اطلاعات آشفتگی در راستای عمودی و افقی مورد بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که در شتابهای کند اعمالی، رفتار جریان تقریبا مشابه جریان پایا است درصورتیکه با افزایش اندازه شتاب اعمالی پدیده bypass-like-transition مشاهده شده است. این پدیده خود را به صورت نوعی تاخیر زمانی در آغاز پدیده های آشفتگی نشان میدهد . سرعت انتشار آشفتگی متاثر از شتاب اعمالی به جریان بوده و هرچه شتاب اعمالی به جریان بیشتر باشد سرعت انتشار اثرات آشفتگی در راستای عمودی کمتر است و به بیان دیگر تاخیر زمانی در واکنش لایه های سیال مشهودتر است. اما در راستای عرضی تاخیر زمانی به این شکل قابل مشاهده نیست، در این راستا سرعت انتشار اثرات آشفتگی از طول حدودا 0/3 به میزان زیادی افزایش یافته، به طوری که تغییرات مشهودی در تاخیر زمانی به وجود آمده قابل مشاهده نیست.

Keywords:

صفحه تخت , جریان شتابدار , انرژی جنبشی آشفتگی , تاخیر زمانی