بررسی مدل لایه برشی صفحه ای با استفاده از piv و les

لایه های اختلاط بین دو سیال با سرعتهای مختلف حدود 70 سال است که هم از نظر آزمایشگاهی و هم شبیه سازی مورد مطالعه قرار گرفته اند که علت آن نه تنها به خاطر اهمیت اختلاط در آیرودینامیک، بلکه اهمیت بنیادی آن در مطالعه جریانهای برشی است. لایه های اختلاط در زمینه های مهندسی زیادی مانند محفظه های احتراق، اختلاط اولیه در توربینهای گازی، رآکتورها و اجکتورها اتفاق می افتد. علاوه بر اهمیت تکنولوژیکی این نوع از جریان، اختلافات موجود در نتایج کارهای تحقیقاتی مختلف برای ترکیبهای یکسان نیز سبب شده است که هنوز تحقیقات در مورد لایه اختلاط ادامه داشته باشد. لایه های اختلاط به شرایط مرزی اولیه مانند شدت توربولانس و زاویه اختلاط بسیار حساس هستند. با وجود اینکه تحقیقات نسبتا زیادی روی این جریان نسبتا پایه ای انجام شده است هنوز برای بسیاری از ترکیبهای ممکن اطلاعاتی در دسترس نیست. به طور مثال ترکیب لایه مرزی اولیه لایه ای و زاویه اختلاط بالا کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق لایه اختلاط صفحه ای با نسبت سرعت 6/0 بوسیله یک تونل باد مدار باز تولید شده است. برای آماده سازی تونل باد و بررسی اولیه عملکرد آن، از نرم افزار فلوینت استفاده شده است. برای اندازه گیری میدان سرعت در مقاطع مختلف از جریان، از ال- دی- اِی و پی- آی- وی استفاده شده است. با استفاده از آزمایشات کالیبراسیون دستگاه آزمایشگاهی، محل خودمتشابه شدن جریان تعیین گردید. مقادیر سرعت اندازه گیری شده با دستگاه سرعت سنجی لیزری در فواصل مختلف در پایین دست جریان در ناحیه خودمتشابه نشان می دهند که لایه اختلاط بوجود آمده در این تحقیق در مقایسه با کارهای مشابه بدلیل لایه مرزی اولیه لایه ای و زاویه اختلاط بالا دارای شدت رشد بیشتری می باشد. بررسی آنیزوتروپی جریان نیز نشان می دهد که خواص توربولانسی جریان در ناحیه خودمتشابه تغییر چندانی نکرده اند. همچنین از داده های آزمایشگاهی بدست آمده بعنوان مقادیر اولیه کد les استفاده شده و نتایج نهایی آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است.