شبیه‌سازی صعود پَره دودکش با استفاده از روش ترکیبی دینامیک شاره‌های محاسباتی RANS-LES در شرایط خنثای جوّی

Authors

خسرو اشرفی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، تهران، ایران

علی احمدی ارکمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، تهران، ایران

مجید شفیع پور مطلق دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، تهران، ایران

Abstract:

اغلب سامانهها در طبیعت دارای دینامیک غیرخطی هستند و خطیسازی آنها تنها یک فرض سادهکننده است. تلاطم در جریانهای جوّی نیز اغلب حاکم است و آرام بودن یا آرام فرض کردن آنها، به‌ عنوان سادهسازی مسأله تلقی میشود. در صعود و پراکنش پَره دودکش Plume) (Stack، بویژه در فواصل نزدیک به آن، تلاطم جوّی و تلاطم ناشی از پَره دود خروجی از دودکش تأثیر قابل توجهی دارند. هدف اصلی این پژوهش بررسی تأثیر تلاطم‌ جوّی بر پره دودکش است. رسیدن به این مهم، نیازمند پیش‌بینی مناسب نقش تلاطم در رفتار پَره دودکش و صرف هزینه محاسباتی کمتر در مقایسه با دقت شبیه‌سازی است؛ بنابراین در این پژوهش برای نخستین بار از ترکیب روش‌های شبیه‌سازی پیچکهای بزرگ و میانگینگیری رینولدز به منظور شبیه‌سازی رفتار پَره دودکش و یک روش ترکیبی دینامیک برای پارامترسازی نقش پیچکهای ریز استفاده شده است. شبیه‌سازی عددی رفتار پره دود با استفاده از روش مذکور و متداول انجام گرفت. توزیع دما در فواصل مختلف پاییندست دودکش با داده‌های تجربی مقایسه و صحت نتایج بررسی شد. نتایج نشان داد که روش ترکیبی پیشنهادی نسبت به روش‌های میانگینگیری رینولدز و روش ترکیبی موجود در نرمافزار فلوئنت، توزیع دما در پاییندست را با دقت بیشتری پیش‌بینی می‌کند. همچنین خطای تخمین صعود پَره دود محاسبه شده با روش‌های میانگینگیری رینولدز، روش ترکیبی موجود در نرمافزار فلوئنت و روش ترکیبی پیشنهادی در حالت خنثای جوّی به ترتیب برابر با 0437/0، 054/0 و 0323/0 است. با مقایسه صعود پَره دودکش با معادله انتگرالی بریگز، مشاهده شد که روش انتگرالی به دلیل عدم در نظر گرفتن اختلاط قائم ناشی از تلاطم، میزان صعود را بیش از مقدار واقعی تخمین می‌زند. صحت شبیه‌سازی تلاطم با استفاده از نمودار چگالی طیفی انرژی جنبشی متلاطم و پارامتر نسبت تلاطم شبیه‌سازی شده به تلاطم مدلسازی شده، بررسی شد. از نتایج این پژوهش می‌توان در بهینه‌سازی و اصلاح روابط موجود برای تخمین صعود پَره دودکش در شرایط مختلف پایداری، با در نظر گرفتن نقش تلاطم مکانیکی و گرمایی جوّ و تلاطم پَره دودکش استفاده کرد.

Upgrade to premium to download articles

Already have an account?login

similar resources

بررسی تأثیرات تغییر ارتفاع دودکش، در عملکرد نیروگاه دودکش خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

بدون شک تولید توان الکتریکی از انرژی های تجدید پذیر یکی از مهمترین و اساسی ترین روشها برای آینده نه چندان دور می باشد. نیروگاه دودکش خورشیدی یک فن آوری نسبتا جدید برای تولید توان از انرژی خورشید می باشد. نیروگاه دودکش خورشیدی یک نیروگاه حرارتی ساده است٬ که قابلیت تبدیل انرژی تابشی خورشید به انرژی حرارتی در کلکتور و تبدیل آن به انرژی مکانیکی در توربین را دارد. انرژی تابشی رسیده به کلکتور و تبدیل...

full text

مطالعه انواع رهیافت های ترکیبی LES/RANS

full text

بررسی تأثیرات تغییر ارتفاع دودکش، در عملکرد نیروگاه دودکش خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

full text

رهیافت ترکیبی LES/RANS در شبیه سازی جریان های آشفته

full text

شبیه سازی نحوه پخش آلودگی در پشت یک ساختمان با استفاده از یک روش RANS-LES

امروزه مبحث آلودگی هوا به یکی از بزرگترین معضلات خصوصا در شهرهای بزرگ تبدیل شده است که اثرات فراوانی بر محیط زیست و سلامتی افراد می-گذارد. در این مقاله‏‌ نحوه پخش آلاینده گازی سبک در اطراف یک ساختمان در جریان آشفته 3 بعدی غیرقابل تراکم با استفاده از یک مدل توربولانسی ترکیبی تشریح می گردد. آلودگی در اطراف یک ساختمان در رژیم باد کم سرعت ممکن است در نواحی خاصی تجمع یابد و برای محیط زیست و پیاده رو...

full text

طراحی و تحلیل یک دودکش خورشیدی مقیاس کوچک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در کار حاضر، یک دودکش خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته است و ابعاد بهینه دودکش تعیین شده است. سطح مقطع دودکش خورشیدی به‌صورت مستطیلی در نظر گرفته شده است و مدل‌سازی به‌صورت سه‌بعدی انجام شده است. دودکش در ابعاد مختلف و با مقاطع هندسی گوناگون مدل شده است و اثر هندسه دودکش روی جریان هوای داخل و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق علاوه بر ا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}

Journal title

ژئوفیزیک ایران

volume 11 issue 1

pages 66- 83

publication date 2017-05-22

unfollow

{@ msg @}

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

پَره دودکش شبیه‌سازی عددی تلاطم روش ترکیبی LES - RANS

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com