مقایسه ساختارهای توربولانسی در جریان داخل لوله در رینولدزهای مختلف به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در این مقاله به حل عددی جریان سه بعدی و ناپایای داخل لوله در رژیم آشفته و در اعداد رینولدز مختلف پرداخته می شود. میدان لحظه ای سرعت, ورتیسیتی, میدان نوسانات سرعت، لزجت و تنش های توربولانسی در رینولدزهای 5300 و 36000 به دست آمده ونتایج با هم مقایسه می شوند. همچنین به منظور بررسی های کمی تر، نتایج شبیه سازی گردابه های بزرگ 1 پروفیل سرعت میانگین بی بعد شده در جهت جریان با نتایج شبیه سازی عددی مستقیم ، سرعت سنجی ذرات 2 و قاعده توانی 1/7 مورد مقایسه قرار می گیرند و نتایج مربوط به دو مدل زیر شبکه ای دینامیک اسماگورنیسکی و دینامیک یک معادله ای نیز به دست می آیند. همچنین این نتایج با نتایج تجربی، شبیه سازی عددی مستقیم 3 وتحلیلی در دسترس مورد مقایسه قرار می گیرند. به علاوه با توجه به اینکه مهمترین پارامتر در بحث کاهش درگ در لوله مربوط به افت فشار کلی داخل لوله می باشد، نتایج گرادیان فشار حاصل از محاسبات عددی با نتایج تحلیلی و دیاگرام مودی مورد مقایسه قرار خواهند گرفت.

کلیدواژه ها:

جریان آشفته ، لوله ، شبیه سازی گردابه های بزرگ ، کاهش درگ ، رینولدز ، ساختار توربولانسی