شبیه‌سازی عددی جریان آشفته کانال نیم‌موج با سطوح آبدوست و آبگریز

چکیده- در بخش نخست، جریان دو بعدی کانال نیم‌موجی در عدد رینولدز 104 و شرایط بدون لغزش (سطح آبدوست) توسط برخی مدل‌های آشفتگی عدد رینولدز پایین و همچنین مدل رینولدز بالای k-ε شبیه‌سازی شده و مدل مناسب آشفتگی (1998 k-ω) معرفی شده است. سپس برای ارزیابی روش حل انتخاب شده و هماهنگی آن با شرط لغزش ناویر (سطح آبگریز)، شبیه‌سازی‌ها در جریان آشفته کانال ساده انجام گرفته و با نتایج سایر محققین مقایسه شده است. درنهایت با درنظر گرفتن مجدد جریان دو بعدی کانال نیم‌موج در عدد رینولدز 104 ، شبیه‌سازی این جریان در مجاورت سطوح آبگریز با طول لغزش‌های مختلف انجام شده است. نتایج حاکی از توانایی قابل توجه این روش در کاهش نیروی پسا است به‌نحوی که به‌ازای طول لغزش 200 میکرومتر کاهش نیروی پسای قابل توجه 38 درصد به‌دست آمده است. به‌علاوه بررسی اثر طول لغزش روی کاهش نیروی پسا نشانگر آن است که با افزایش این پارامتر، نیروی پسای اصطکاکی و فشاری کاهش بیشتری می‌یابد. همچنین برای دست‌یابی به کاهش نیروی پسای قابل توجه در جریان آشفته، نیاز است تا مقدار طول لغزش بی‌بعد از مقدار حداقلی بزرگ‌تر باشد.

کلیدواژه ها:

Hydrophilic surface ، Hydrophobic surface ، Half-corrugated channel ، Turbulence modeling ، سطح آبدوست ، سطح آبگریز ، کانال نیم‌موج ، مدل‌های آشفتگی