توسعه ی مدل آشفتگی asm در جریان های 2dv لایه ای و مقایسه ی آن بامدل غوطه ور k-? در مدل wise

در هیدرولیک مانند سایر حوزه های مکانیک سیالات، جریاناهایی که در حوزه ی کاربردی مشاهده می شوند تقریباً همگی آشفته هستند. این بدان معنی است که حرکت سیال بطور تصادفی، غیر دائمی و سه بعدی می-باشد. غیرهمسان بودن آشفتگی نقش مهمی را در انتقال شار اندازه ی حرکت و اسکالر بازی می کند. بنابراین نمایش صحیحی از غیرهمسانی، عامل اصلی در مدل سازی آشفتگی است. مدل تنش رینولدز جبری اهمیت زیادی در هیدرولیک محیطی، به خصوص در مسائل شبیه سازی غیرهمسانی جریان های لایه ای با چگالی های متفاوت، داراست. درنظرگیری تاثیرات غوطه وری، انحنای خط جریان و چرخش، مزیت استفاده از مدل تنش رینولدز جبری را در مقایسه با مدل آشفتگی دو معادله ای مشخص می سازد. گرچه، به دلیل عبارت ضمنی تنش رینولدز نوشته شده براساس تنسورهای کرنش و غوطه-وری در مدل تنش رینولدز جبری کلاسیک، مجموعه ی معادلات تاحدودی بدوضع شده و همگرایی تکرار ضعیف است. به منظور افزایش پایداری محاسبات عددی، محققان مدل تنش جبری صریح را به عنوان جایگزین مناسبی پذیرفته اند. در این پایان نامه مدل سازی آشفتگی غیرهمسان در جریان های لایه ای با استفاده از مدل تنش رینولدز جبری صریح (easm) انجام گرفته است. مدل هیدرودینامیک مورد استفاده در این پژوهش مدل wise (حجازی، 2005) می باشد که یک مدل سطح آزاد براساس معادلات ناویر- استوکس میانگین گیری شده ی رینولدز است. شبکه بندی مدل از نوع منحنی الخط غیرمتعامد لغزان است، و در آن از مدل آشفتگی k-? غوطه ور برای مدل سازی آشفتگی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی آشفتگی با استفاده از توسعه ی مدل تنش رینولدز جبری صریح در مدل wise با مدل آشفتگی موجود k-? غوطه ور در این مدل مقایسه می شود. گسسته سازی معادلات جریان و مدل های آشفتگی براساس روش احجام محدود می باشد. به منظور بررسی صحت مدل و ارایه ی کاربردهای آن در مهندسی هیدرولیک، چهار آزمایش انجام شده است و نتایج عددی با اندازه گیری های آزمایشگاهی و شبیه سازی انجام شده توسط مدل آشفتگی k-? غوطه ور مقایسه شده است. مدل تنش رینولدز جبری صریح (easm) تطابق خوبی را نسبت به مدل آشفتگی k-? غوطه ور، با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد. این مدل نسبت به مدل آشفتگی k-? غوطه ور نتایج بهتری را ارایه میدهد.