شبیه سازی عددی میدان جریان با روش les و حرکت ذرات در یک زانویی 90 با سطح مقطع مربع شکل

در این پژوهش یک مطالعه عددی بر روی جریان همراه با ذرات داخل زانویی °90 با سطح مقطع مربع شکل صورت گرفته است. برای شبیه سازی میدان جریان از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ و برای حل معادلات ذره از دیدگاه لاگرانژین استفاده شده است. نتایج برای دو عدد رینولدز 104 و 105 که مربوط به جریان های متلاطم ملایم و شدید می باشد انجام شده است و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. از بین مدلهای مقیاس های زیر شبکه، مدل ketm به عنوان مدل مقیاس زیر شبکه مناسب برای جریان درون زانویی معرفی می شود. همچنین نتایج میدان جریان بدست آمده از حل les و rsm مقایسه شده است. پیش بینی les برای توزیع سرعت متوسط جریان و مجذور میانگین مربعات ترم های نوسانی سرعت نسبت به مدل rsm از دقت بهتری برخوردار است. نتایج همچنین نشان می دهد که یک جفت گردابه کوچک در نزدیکی دیواره داخلی زانویی در حل les قابل مشاهده است که در نتایج rsm بدست نیامده است. این گردابه ها نقش مهمی در نشست ذرات با عدد استوکس پایین در این ناحیه را دارند. در انتها به بررسی نشست ذرات درون زانویی پرداخته شده است. برای بررسی حرکت ذرات، از دو روش ردیابی پایا و زمانمند استفاده شده است. نتایج نشست ذرات برای این دو روش نشان می دهد که در ردیابی زمانمند، سهم نشست ذرات در زانویی کمتر از ردیابی پایای ذرات می باشد. همچنین برای نوع خاص زانویی های مورد بررسی در این پژوهش، نرخ نشست ذرات به عدد رینولدز جریان وابسته می باشد.