تحلیل دقت مدل های مختلف k-ε غیرخطی در پیش بینی میدان جریان و پراکندگی آلاینده ها در اطراف یک ساختمان مدل

در مقاله حاضر، قابلیت مدل های مختلف k–ε غیرخطی برای پیش بینی میدان جریان و پراکندگی آلاینده ها در اطراف یک ساختمان مدل مکعبی¬شکل به همراه دودکش واقع در مرکز سقف آن در داخل لایه مرزی آشفته بررسی شد. یک مدل غیرخطی مربعی که توسط نیسیزیما و یوشیزاوا پیشنهاد گردید و دو مدل غیرخطی مکعبی که توسط لین و همکاران و ارهارد و موسیوپولاس ارائه شد، با نتایج مدل k–ε استاندارد و نتایج تجربی موجود مقایسه شدند. تمامی محاسبات انجام شده با استفاده از توسعه برنامه-نویسی شی گراء c++ در بسته نرم افزاری اپن فوم انجام گرفت که شامل برنامه هایی برای حل کننده¬های حجم محدود می باشد. برای میدان جریان، مدل k–ε استاندارد به دلیل اینکه قادر به بازتولید جریان برگشتی بر روی سقف ساختمان مدل نیست نتایج نامطلوبی را پیش¬بینی کرد. در مقابل، مدل های غیرخطی به دلیل توانایی در پیش بینی تنش های غیرایزوتروپی، نشان دادند که تنش های رینولدز در جهت جریان بر روی سقف غالب هستند. مدل های غیرخطی به دلیل داشتن جمله¬های مربعی و مکعبی قادر بودند میدان غلظت را بهتر از مدل k–ε استاندارد پیش بینی نمایند. مدل مکعبی ارهارد از میان مدل های آشفتگی بررسی شده، بهترین توافق را با نتایج تجربی نشان داد. همچنین همه مدل های مورد مطالعه پخش میدان غلظت را کمتر از نتایج تجربی پیش¬بینی کردند، ولی نشان داده شده است که مدل های غیرخطی این اختلاف را کاهش می¬دهند.