بررسی جریان آشفته به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ با استفاده از مدل اسماگورینسکی و مقایسه مدل های موجود

اکثر جریان های موجود در طبیعت و همچنین جریان هایی که در مهندسی اتفاق می افتد مغشوش می باشند. برای حل معادلات حاکم بر سیال (معادلات ناویر استوکس) در حالت آشفته احتیاج به یکسری مدل سازی عددی می باشد .از روش های مهم و پرکاربرد شبیه سازی عددی جریان ، می توان به روش های les ، dsn و rans اشاره نمود. در روش les یا شبیه سازی گردابه های بزرگ (large eddy simulation) تنها مقیاسهای بزرگ جریان حل شده و اثر مقیاسهای کوچکتر مدل می شود ( مدل زیرشبکه) . اولین مدل زیرشبکه به نام اسماگورینسکی معروف است که در آن ضریب اسماگورینسکی با توجه به هندسه و نوع جریان به صورت یک مقدار ثابت در نظر گرفته شود و لذا این مدل نرخ اتلاف را در تمام میدان به یک میزان پیش بینی می کند. دومین مدل زیرشبکه مدل دینامیکی ضریب اسماگورینسکی را به صورت تابعی از مکان و زمان محاسبه نماید اما نیاز به یک راستای همگن به عنوان ضعف اصلی آن شناخته می شود.مدل دینامیکی موضعی با خاصیت محاسبه ضریب اسماگورینسکی به صورت تابع مکان و زمان و بدون نیاز به راستای همگن یک مدل مناسب برای هندسه ها و جریان پیچیده می باشد. در این پایان نامه بررسی جریان آشفته سیال در سه هندسه حفره ، جریان پشت پله و کانال با استفاده از کد عددی simpel پرداخته شده است. در حل های صورت گرفته در مورد حفره به بررسی و مقایسه نتایج آزمایشگاهی در مدل های اسماگورینسکی و اسماگورینسکی دینامیکی موضعی و در مورد پله در رینولدز های مختلف و مقایسه نتایج آزمایشگاهی در مدل های اسماگورینسکی و اسماگورینسکی دینامیکی موضعی و چگونگی تغییر محل نقطه جدایش و در مورد کانال بررسی در روش اسماگورینسکی دینامیکی انجام پذیرفته است. همچنین به بررسی رابطه میان اثرات فیزیکی به وجود آمده در جریان همانند ضریب اصطکاک ، درگ و نیز تشکیل گردابه بر روی دیواره ها و تغییرات ضریب اسماگورینسکی ذکر شده و رابطه ی منطقی بین آنها در خصوص نوسان و تغییرات هر یک از پارامتر ها و ضریب ذکر شده پرداخته شده است.