چکیده

جریان در اطراف یک سیلندر دایروی در عدد رینولدز 51.4 × 10 توسط معادلات ناویر استوکز رینولدز متوسط (RANS) و روش ­های شبیه­ سازی مقیاس حل (SRS) مورد بررسی قرار گرفته است. چنین مشکلی در محدوده بالایی رژیم جریان وجود دارد که در آن انتقال آشفته در لایه­ های برشی آزاد رخ می ­دهد و به طوریکه دینامیک جریان توسط توسعه فضایی ساختار ریزش گرداب و به طور ویژه توسط غلتک کلوین-هلمهولتز در آغاز اغتشاش تحت سلطه قرار می ­گیرد. این تحقیق اهداف سه گانه زیر را شامل می­ گردد: (i) تعیین توانایی مدل­ های مجزای RANS و SRS برای شبیه­ سازی صحیح رژیم جریان؛ (ii) مقایسه  پیش بینی های روش ­های انتخاب شده با اندازه ­گیری­ های تجربی موجود؛ و (iii) بررسی مدل­ سازی و ویژگی ­های جریان که به نتایج مشاهده شده کمک می ­کند. محدوده مدل­ های ارزیابی از RANS تکمیلی با انتقال خطی و بستار ویسکوزیته آشفته غیر خطی تا روش­ های ترکیبی و اتصالی SRS را شامل می­ شوند. محاسبات ارتباطات در درجه ­های ثابت مختلفی از رزولیشن فیزیکی (طیف وسیعی از مقیاس­های حل شده) انجام می­ شود. نتایج نشان­ دهنده پیچیدگی پیش­ بینی جریان حاضر می­ باشند. نشان داده شده است که فرمول ­های RANS و SRS آشفتگی را در لایه ­های مرزی با بستار ویسکوزیته آشفته خطی انتخابی مدل­ سازی کرده و به آغاز زودهنگام اغتشاش منجر می­ گردد که رژیم جریان شبیه ­سازی را تغییر می ­دهد. اگر چه گذار و بستار غیر خطی RANS می­ تواند رژیم جریان را به طور صحیحی پیش ­بینی کند، نتیجه این مطالعه نشان می ­دهد که تنها مدل ارتباطی در رزولیشن فیزیکی ثابت قادر به دستیابی به پیش ­بینی دقیق و فیزیک مبتنی بر دینامیک جریان می ­باشد. با این وجود، میزان لازمی از رزولیشن فیزیکی، الزامات عددی چنین محاسباتی را کاری طاقت فرسا می­ نماید.

1-مقدمه

جریان در اطراف یک سیلندر دایروی صاف در رژیمی که جابجایی آشفته در لایه برشی آزاد (TSL) رخ ­هد، یک مشکل چالش برانگیز مکانیک سیالات است که دارای کاربردهای عملی وسیعی می­ باشد. به طور مثال در مهندسی دریایی، بالابرهای ساحلی معمولا در اعداد رینولدز در محدوده رژیم TSL عمل می ­نمایند، یعنی در محدوده  23.5×10 تا 2.0×105 (ژراوکویچ، 1997). از سوی دیگر، جریان­ های عبوری از پلت­ فرم ­های ساحلی دریایی نیز ممکن است مقادیر مشابهی از اعداد رینولدز را در مقیاس مدل نشان دهند....

 میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید