بررسی مدل های آشفتگی نرم افزار CFX برای شبیه سازی جریان آشفته نانوسیال برای مدل جریان پشت پله

کاربرد نانوذرات در قرن حاضر بسیار وسیع و متنوع بوده و دارای مزایای بسیاری به نسبت سایر ذرات معلق دارد. اضافه کردن این ذرات به سیال باعث ایجاد تغییراتی در خواص و رفتار سیال گشته و نانوسیال رفتاری متفاوت از سیال پایه از خود نشان میدهد. از این جهت مطالعه عددی نانوسیال که از نظر زمان و هزینه روشی مقرون به صرفه است، برای پی بردن به ویژگیهای سیال جدید محبوبیت بسیاری دارد. مطالعه جریانهای آشفته نانوسیال نیز به دلیل درک رفتار و عملکرد نانوسیال مورد توجه بسیار قرار گرفته و منجر شده محققین همواره به دنبال بهترین مدل آشفتگی باشند. در مطالعه حاضر با استفاده از نرم افزار CFX به روش حجم محدود، شش مدل آشفتگی موجود و مناسب در نرم افزار CFXکه شامل: BSL ، BSL Reynolds Stress ، K-Omega ، Omega Reynolds Stress ، SST ، SSG Reynolds Stress برای شبیه سازی جریان آشفته به صورت پایا و با رویکرد دوفازی اویلری-لاگرانژی با هدف تشخیص بهترین مدل آشفتگی برای جریان نانوسیال بررسی شد. هندسه انتخاب شده، مدل پشت پله میباشد که به صورت دو بعدی در دیزاینمدلر ترسیم و با استفاده از روش تقارن به صورت سه بعدی برای نرم افزار CFX تعریف شده است که با تنظیمات نرم افزار سازگار شود. از بین این شش مدل، مدلهای Omega Reynolds Stress و BSL Reynolds Stress بیشترین خطا را نسبت به نتایج تجربی داشتند. با مقایسه نتایج حاصل با داده های تجربی مناسب ترین مدل آشفتگی جهت مدلسازی آشفتگی در نانوسیال، دو مدل BSL و K-Omega در این نرم افزار پیشنهاد میشود.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، جریان آشفته ، مدلهای آشفتگی ، سی اف ایکس.