بررسی امکان ارزیابی مستقیم اثرات مقیاس زیرشبکه (sgs) در روش شبیه سازی گردابه بزرگ (les)

پایان نامه
چکیده

یکی از کار آمدترین رهیافت ها برای حل معادلات جریان آشفته، رهیافت شبیه سازی گردابه بزرگ (les) می باشد. به دلیل وجود جمله های نابسته در معادلات این رهیافت، بایستی از مدلسازی های مقیاس زیرشبکه مناسب برای محاسبه اثر هر جمله نابسته استفاده کرد. در پایان نامه حاضر، یک برنامه کامپیوتری مبتنی بر روش تفاضل محدود با دقت بالا، برای شبیه سازی جریان های آشفته تراکم پذیر با استفاده از مدل های مختلف زیرشبکه، تهیه شده است. در این برنامه، مدل های زیرشبکه رایج تابعی، ساختاری و نیز تابعی-ساختاری مورد استفاده قرار گرفتند. به دلیل وجود برخی کاستی ها در این مدل ها، انگیزه ای برای ایجاد روندی نو برای حل معادلات les بدون انجام تقریب های مرسوم به وجود آمد. در روش مدلسازی پیشنهادی در پایان نامه حاضر، معادلات دیفرانسیل مجزایی برای محاسبه متغیر های زیرشبکه بر روی شبکه محاسباتی کمکی ریز تر از شبکه حل مقیاس بزرگ حل می شود. سپس تنسور تنش و بردار شار گرمایی زیرشبکه و نیز سایر جملات اضافی در معادلات فیلتر شده تکانه و انرژی، مستقیماً محاسبه می شوند. پاسخ های مدل پیشنهادی به همراه نتایج چند مدل رایج زیرشبکه ، با داده های مبنای dns در جریان لایه مخلوط شونده، مقایسه شده اند. اگر چه مدل پیشنهادی نسبت به سایر مدل های مرسوم هزینه محاسباتی بیشتری دارد، میدان مقیاس زیرشبکه و فیزیک جریان آشفته را تا حدی بهتر از سایر مدل ها و با جزئیات بیشتری بدست می دهد.

منابع مشابه

مقایسه مدل های زیرشبکه اغتشاشی برای مدل سازی آتش استخری بزرگ مقیاس به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در این مقاله، مدل‏ های زیرشبکه اسماگورینسکی و یک معادله ‏ای ساده در روش شبیه‏ سازی گردابه‏ های بزرگ برای مدل‏ سازی آتش استخری، در مقیاس بزرگ مقایسه شده ‏اند. شبیه‏ سازی برای آتش استخری متان با قطر سوخت ورودی یک متر و حرارت آزاد شده 07/2 مگاوات صورت گرفته است. بر اساس مدل کسر مخلوط و واکنش تک مرحله‏ ای، تغییرات لحظه‏ای سرعت عمودی و متوسط‏ سرعت‏های عمودی، افقی و انرژی جنبشی اغتشاشی محاسبه و با مق...

متن کامل

بررسی جریان آشفته دوبعدی و پدیده انتقال به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (les)

خاصیت خنثی خاصیتی است که فقط از میدان جریان اثر می پذیرد، بدون اینکه بر آن تأثیر بگذارد. در این مقاله نخست معادلات حاکم بر جریان آشفته حل شده و پدیده انتقال خاصیتی خنثی، در جریان آشفته دو بعدی، به صورت عددی مطالعه شده است. سپس با در دست داشتن مقادیر سرعت ها، معادله انتقال برای یافتن خاصیت خنثی حل می شود. برای حل جریان آشفته میدان سرعت، از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (les) با مدل زیر شبکه از ن...

متن کامل

شبیه سازی جریان اطراف توربین باد محور افقی با سرعت های دورانی متفاوت به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در کار حاضر تمرکز بر جریان اطراف یک توربین باد محور افقی است.از شبیه­سازی گردابه­های بزرگ به منظور  مطالعه سرعت­های دورانی مختلف استفاده شده است. تانسور تنش پسماند غیر ایزوتروپیک با استفاده از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی به دست می­آید. مطالعه حاضر با نسبت سرعت نوک پره 3، 6 و 10 بررسی شده است. نتایج کار حاضر با نتایج تجربی گزارش شده در کارهای گذشته تطابق خوبی دارد. گسترش دنباله در امتداد خط افقی گ...

متن کامل

مقایسه مدل‌های زیرشبکه اغتشاشی برای مدل‌سازی آتش استخری بزرگ مقیاس به روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

The Smagorinsky and One-Equation sub-grid scales (SGS) for modeling of large scale pool fire using Large Eddy Simulation (LES) has been used and compared. The fire heat release rate was 2.07 MWatt and the fuel was Methane. Based on the mixture fraction approach and infinity fast chemistry assumption, the mean velocity profile and turbulence kinetic energy are calculated and compared against exp...

متن کامل

مدل سازی عددی اغتشاش در جریان احتراقی اسپری دیزل با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در موتورهای دیزل پاشش مستقیم امروزی، فرآیندهای اسپری و احتراق آن، از طریق اختلاط کنترل می‌شوند. در روش شبیه سازی گردابه‌های بزرگ به دلیل اینکه مقیاس‌های بزرگ جریان به طور مستقیم حل می‌شوند و مقیا سهای کوچک مدل می‌شوند، بنابراین اختلاط هوا و بخار سوخت به روش شبیه سازی گردابه‌های بزرگ بهتر پیش بینی می‌شود و در نتیجه قابلیت پیش بینی مشخصات جریان واکنشی افزایش می یابد. در این پژوهش اغتشاش در جریان ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023