شبیه سازی جریان متلاطم روی دسته لوله ها با استفاده از مدل ترکیبی ادیهای بزرگ و موازی سازی معادلات کاملا همبسته ناویر- استوکز

در کار حاضر جریان متلاطم غیر دائم عبوری از روی دسته لوله ها با استفاده از روش ادیهای بزرگ وموازی سازی معادلات کاملا همبسته ناویر- استوکز در شبکه غیر متعامد شبیه سازی شده است. در روش ادیهای بزرگ برای مدل کردن رفتار ادیهای کوچک، از یک مدلی ترکیبی استفاده شده است. در این مدل علاوه بر اثرات اتلافی ادی ویسکوزیته اثرات متقابل ادیهای ریز و درشت روی همدیگر نیز در نظر گرفته شده است. معادلات کاملا همبسته ناویر- استوکز با استفاده از روش چند بلوکی موازی سازی شده اند. بدین صورت که دامنه حل به چند زیر دامنه تقسیم شده و باتوجه به اصل توزیع یکنواخت بار محاسباتی بین پردازنده ها، توسط مجموعه ای از رایانه ها به صورت موازی حل شده است. معادلات حاکم بر روی هندسه غیر متعامد و شبکه هم مکان با روش مرتبه دو برای زمان و مکان گسسته سازی شده است. برای حل مشکل عدم کوپل بودن فشار و سرعتها از روش میان یابی ممنتم استفاده شده است. با این روش مشکل شطرنجی شدن فشار برطرف می شود. نتایج نشان می دهد که راندمان موازی سازی بسیار بالاست. برای جریان حول پنج ردیف لوله خطوط جریان و دیگر مشخصه های جریان به دست آمده است. نتایج به دست آمده تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. مقایسه نتایج حاصل از مدل اسمگورینسکی و مدل ترکیبی با نتایج تجربی نشان می دهد که مدل ترکیبی دقت بیشتری دارد و در پیشبینی مشخصه های جریان و تغییرات نیروهای لیفت و درگ روی استوانه ها بهتر از مدل اسمگورینسکی است.;#۱۰;#۱۰

کلیدواژه ها:

Turbulent flow ، Large eddy simulation ، Tube bundle ، Parallel programming ، Multiblock grid ، جریان متلاطم – مدلسازی ادیهای بزرگ – دسته لوله ها- برنامه نویسی موازی – شبکه چند بلوکی.