نام پژوهشگر: سید مجید ملک جعفریان
صالح عباسی مود سید مجید ملک جعفریان
در این پژوهش، طرح بقای انرژی جنبشی (kep) برای حل میدان جریان تراکم پذیر در شبکه های خیلی ریز بدون نیاز به جملات اتلاف مصنوعی (حتی در محل وقوع امواج ضربه ای) توسعه یافته است. ابتدا به عنوان بخشی از کار با انفصال معادلات حاکم براساس طرح kep و حذف اثرات اتلافی، حل برای شبیه سازی عددی مستقیم (dns) جریان مناسب می گردد. نتایج بدست آمده از این حل برای جریان مافوق صوت روی صفحه ی تخت و جریان گذر از صوت روی ایرفویل در اعداد رینولدز پایین نشان می دهد که این طرح قادر است بدون هیچ اتلاف مصنوعی حتی در نواحی با امواج ضربه ای، حلی پایدار و غیرنوسانی ارائه دهد. بنابراین می توان از روش kep به منظور شبیه سازی مستقیم جریان های آشفته (بدون نیاز به هیچ گونه مدل سازی پدیده آشفتگی) بهره برد. اما مشکل اینجاست که هزینه ی محاسبات dns جریان به علت افزایش شدید تعداد نقاط شبکه ی حل عددی متناسب با عدد رینولدز (به خصوص در حالت سه بعدی)، بالاست. به طوری که دستیابی به این امر خارج از امکانات سخت افزاری موجود می باشد. بنابراین در بخش دیگری از کار حاضر، روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (les) که برای حل میدان های جریان آشفته توسعه یافته است، بررسی می شود؛ چرا که در les به دلیل مدل شدن مقیاس های کوچک جریان، دیگر نیازی به شبکه های خیلی ریز (همانند dns) نمی باشد. پس از استخراج معادلات حاکم روش les براساس مدل مقیاس زیرشبکه ی اسماگورینسکی، از طرح kep برای انفصال این معادلات استفاده خواهد شد. حل عددی جریان آشفته با روش ترکیبی les و kep حاکی از دقت قابل قبول نتایج بدست آمده برای توزیع فشار، امواج ضربه ای، محل وقوع امواج ضربه ای، پروفیل سرعت و ضریب اصطکاک سطحی جریان آشفته ی تراکم پذیر روی صفحه ی تخت و ایرفویل است.