ارزیابی پیشرفت و دامنه کاربرد مدلهای آشفتگی میدان جریان درمهندسی هیدرولیک و مکانیک سیالات

تجزیه و تحلیل میدان جریان در مهندسی هیدرولیک یکی از مهمترین مسائل در این شاخه از مهندسی است. اکثرمیدانهای جریان مورد بررسی در مهندسی هیدرولیک در اعداد رینولدز بالا با پدیده آشفتگی همراه میباشند، لذا بررسیاین پدیده یکی از زمینههای مورد توجه پژوهشگران است. با اعمال آثار آشفتگی در دستگاه معادلات ناویر استوکس مجهولات اضافی ایجاد میگردد که برای تکمیل دستگاه باید روابط اضافی معرفی شود. این رابطهها را مدلهای آشفتگیمینامند که در حالت کلی مقادیر نوسانی را با استفاده از ثابتهای تجربی به مقادیر متوسط مرتبط میکنند. مدلهای آشفتگی بسته به میزان پیچیدگی آنها از رابطههای جبری ساده تا دستگاههای معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئیمتغیر میباشند. در این پژوهش مدلهای آشفتگی به منظور اعمال آثار ناشی از آشفتگی در معادلات حاکم بر مهندسیهیدرولیک و مکانیک سیالات مورد ارزیابی قرار میگیرند و مزایا و معایب هر کدام از این مدلها مورد بررسی قرار میگیرد. خواهیم دید که دو مدل طول اختلاطوk-εدامنه کاربرد بیشتری نسبت به سایر مدلها دارند.

کلیدواژه ها:

آشفتگی ، مدلk-e/ تنشهای رینولدز ، مدل تنش جبری ، مدل طول اختلاط