بررسی جریان آشفته در یک کانال با استفاده از ابزارهای آماری و شبیه سازی عددی مستقیم(DNS)

در این مقاله، جریان آشفته سیال عبوری از داخل یک کانال مربعی به صورت عددی شبیه سازی شده است. معادلات حاکم بر جریان سیال، معادلات پیوستگی و ممنتوم، مورد استفاده قرار میگیرد. با استفاده از مجموعه ای از داده ها در 5000 گام زمانی و فرمولهای آماری به بررسی و مطالعه ی مواردی از قیبل مقایسه سرعت میانگین با قانون دیواره، بررسی ثابت بودن جریان از لحاظ آماری، بررسی تابع همبستگی، تانسور تنش رینولدز، محاسبه انرژی جنبشی، ضریب همبستگی و بررسی تابع چگالی احتمال((pdf میپردازیم. نتایج نشان میدهد که در زیرلایه لزج، انرژی جنبشی توربولانس کم است و با رفتن به سمت زیرلایه گذرا مقدار آن افزایش مییابد و سپس با رفتن به سمت زیرلایه توربولانس، انرژی جنبشی توربولانس کاهش مییابد. همچنین میانگین سرعت مکانهای مختلف با قانون دیواره تطابق خیلی نزدیکی دارد. سرعت جریان((U از نزدیک به دیواره به سمت بالا سرعت کم، آشفتگی کم میباشد و در زیرلایه لزج نسبت به زیرلایه نزدیک به دیواره میباشد ولی آشفتگی روند خاصی ندارد، در نزدیکی دیواره بیشتر است ولی به یکباره در زیرلایه آشفته نسبت به زیرلایه پایینتر کمتر است.

Keywords:

جریان آشفته , شبیه سازی عددی مستقیم , بررسی آماری