اثرات تراکم پذیری روی مدلهای اغتشاش

حل جریانهای مغشوش یکی از مباحث مهم و مشکل دینامیک سیالات محاسباتی می باشد. برای حل جریانهای مغشوش باید شکل متوسط گرفته شده رینولدز معادلات بقا برای جریانهای تراکم ناپذیر و شکل متوسط گرفته شده فاور معادلات بقا برای جریانهای تراکم پذیر حل شوند. در معادلات متوسط گرفته شده مومنتوم و انرژی یک ترم اضافی بنام لزجت توده ای ظاهر می شود که این ترم باید بنحوی مدل شود. مدلهای مختلفی برای بدست آوردن لزجت توده ای ابداع شده اند. اغلب کارهای اولیه روی مدلهای اغتشاش برای جریانهای تراکم ناپذیر بوده است. برای استفاده از این مدلها برای جریانهای تراکم پذیر نیاز به تصحیحات و توسعه هایی می باشد. در این پایان نامه ابتدا مروری بر مدلهای مختلف اغتشاش برای جریانهای تراکم ناپذیر شده است و بعد از آن اثرات تراکم پذیری روی این مدلها مورد بررسی قرار گرفته شده است. در پایان یک روش حل عددی بر اساس الگوریتم سیمپل و شبکه هم مکان برای جریانهای تراکم پذیر مغشوش بیان شده است. با بررسی مدلهای مختلف اغتشاش و اثرات تراکم پذیری روی آنها مدل بالدوین لوماکس برای توسعه کد انتخاب شده است. برای اطمینان از عملکرد کد چند مسئله نمونه از جمله جریان مغشوش تراصوتی در یک دیفیوزر مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده انطباق خوبی با مقادیر تجربی دارند. مقایسه نتیجه حاصل از اجرای برنامه برای دو حالت مدل با اثرات تراکم پذیری و مدل بدون اثرات تراکم پذیری برای جریان نازل همگرا - واگرا و برای جریان دیفیوزر نشان می دهند که اثر تراکم پذیری برای این دو نوع جریان قابل چشم پوشی است.