حل عددی جریان آشفته به روش گردابه های بزرگ با استفاده از مدل زیرشبکة دینامیکی موضعی

در این تحقیق کاربرد مدل های زیر شبکه اسماگورینسکی و دینامیکی موضعی در روش شبیه سازی گردابه های بزرگ مطالعه می شود. در مدل سازی مقیاس کوچک، به تعیین ضریب اسماگورینسکی نیاز است که در مدل اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده و به صورت تجربی انتخاب می شود. برخی مدل های دینامیکی در راستای تخمین بهتر این ضریب توسعه یافته اند که مستلزم اعمال فیلتر عددی هستند. فیلتر مورد استفاده در متوسط گیری مکانی در این تحقیق، فیلتر گاوسی است. روش عددی، حجم محدود است و از الگوریتم سیمپل برای برآورد جمله فشار استفاده شده. برای کاهش بار محاسباتی با هدف انجام در کامپیوترهای شخصی، عدد رینولدز طوری انتخاب شده که جریان سیال را بتوان دوبعدی فرض کرد. مقایسه با نتایج آزمایشگاهی که عدد رینولدز آن در همین محدوده قرار دارد، بیانگر دقت بالای روش و مدل مورد استفاده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که گرچه مدل دینامیکی موضعی به دلیل محاسبه ضریب اسماگورینسکی برای هر نقطه، هزینه محاسباتی بیشتری دارد، اما به دلیل دقت بالاتر و استفاده از شبکه بندی بزرگ تر، هزینه محاسبات اضافی را می توان جبران کرد.