مدلسازی جریان توربولانس حول یک استوانه مربعی در نزدیکی دیواره

در این مقاله اثر دیواره بر ریزش گردابه در جریان حول یک استوانه مربعی بررسی شده است. عدد رینولدز جریان بر اساس استوانه و سرعت جریان آزاد 22000 است. . برای مدلسازی آشفتگی از مدلهای k -ε خطی و غیر خطی و برای مدلساز ی آشفتگی در کنار دیواره و اطراف استوانه از مدل یک معادله ای استفاده شده است . در جریان حول استوانه به دور از دیواره ریزش گردابه به صورت تناوبی و منظم از دو طرف استوانه رخ میدهد. با نزدیک شدن استوانه به دیواره شکل ریزش گردابه در دو طرف استوانه با هم متفاوت میشود و عدد استروهال تغییر می کند. گردابه های نزدیک دیواره ضعیف و کشیده تر میشوند و گردابه های بالای استوانه در نقاط بالاتری نسبت به استوانه تشکیل و ریزش می کنند. با نزدیکتر شدن استوانه به دیواره اثرات غیر دائمی بودن جریان کم و ریزش گردابه ها نامنظم میشود. با نزدیک تر کردن استوانه از یک فاصلۀ بحرانی به بعد جریان دائم و ریزش گردابه ها کاملاً متوقف میشود. بنابراین به طور کلی چهار وضعیت مختلف برای استوانه وجود دارد. محدوده های فاصله در این چهار ناحیه در این مقاله مشخص شده است. نتایج به دست آمده از حل عددی و داده های آزمایشگاهی نشان میدهند که مدل k –ε غیر خطی میدان سرعت را به خوبی پیش بینی میکند.

کلیدواژه ها:

ریزش گردابه ، استوانه مربعی در کنار دیواره ، مدلهای آشفتگی خطی و غیر خطی