تحلیل عددی جریان های آشفته شتاب دار

در این پایان نامه تحلیل عددی جریان های آشفته شتاب دار داخل لوله توسط مدل sst k-? مورد بررسی قرار می گیرد. مدل آشفتگی sst k-? یکی از انواع مدل های دومعادله ای محسوب می شود که در آن مدلk-? استاندارد به فرمولاسیون مدل k-? ویلکاکس سوئیچ می کند و در نتیجه آن یک ترم اضافی به نام ترم انتشار مشترک ظاهر می شود. برای اطلاع از ویژگی های sst آزمایشات متعددی صورت گرفته است و نتایج تحلیلی آن مورد بررسی قرار گرفته اند. مورد آزمایشگاهی در این پروژه، جریان ناپایای داخل لوله می باشد که توسط هی و جکسون انجام شده است. در این نوع جریان عدد رینولدز اولیه 7000 بوده و طی مدت زمان های مختلف به عدد رینولدز 45200 می رسد. سیال عامل در این تحقیق تجربی آب، و قطر لوله به-کار رفته 8ر50 میلیمتر می باشد. در نتایج تجربی به دست آمده مشخص شد که یکی از برجسته ترین ویژگی های پاسخ میدان جریان آشفته در مقابل شتاب تحمیل شده، تأثیر تأخیر در انتشار اغتشاشات می باشد. با مقایسه نتایج عددی مدل sst تحت همین شرایط آزمایشگاهی با نتایج تجربی نارسایی های مدل برای پارامترهای مختلف جریان به وضوح مشاهده گردید. به دلیل پاسخ بسیار آهسته پارامتر انرژی جنبشی اغتشاشی به شتاب تحمیل شده، تا قبل از اتمام دوره تأخیر، ایده اصلاح این مدل برای انطباق بیشتر با داده های آزمایشگاهی، اضافه کردن ضریبی به ترم سوم معادله نرخ اتلاف مخصوص بی-بعد، که معادل انتشار اغتشاش و لزجت است، قرار گرفت. رابطه اصلاحی تابعی از مدت زمان شتاب دهی به جریان، عدد رینولدز در لحظه اتمام تأخیر زمانی و فواصل مختلف از دیواره لوله می باشد که با اعمال این رابطه در برنامه 1d نتایج نسبتا خوبی در مقایسه با شرایط مدل پیش از اعمال تصحیحات و نتایج تجربی مشاهده شد.