نام پژوهشگر: معصومه غلامی شیری

بررسی امکان ارزیابی مستقیم اثرات مقیاس زیرشبکه (sgs) در روش شبیه سازی گردابه بزرگ (les)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  معصومه غلامی شیری   همایون امداد

یکی از کار آمدترین رهیافت ها برای حل معادلات جریان آشفته، رهیافت شبیه سازی گردابه بزرگ (les) می باشد. به دلیل وجود جمله های نابسته در معادلات این رهیافت، بایستی از مدلسازی های مقیاس زیرشبکه مناسب برای محاسبه اثر هر جمله نابسته استفاده کرد. در پایان نامه حاضر، یک برنامه کامپیوتری مبتنی بر روش تفاضل محدود با دقت بالا، برای شبیه سازی جریان های آشفته تراکم پذیر با استفاده از مدل های مختلف زیرشبکه، تهیه شده است. در این برنامه، مدل های زیرشبکه رایج تابعی، ساختاری و نیز تابعی-ساختاری مورد استفاده قرار گرفتند. به دلیل وجود برخی کاستی ها در این مدل ها، انگیزه ای برای ایجاد روندی نو برای حل معادلات les بدون انجام تقریب های مرسوم به وجود آمد. در روش مدلسازی پیشنهادی در پایان نامه حاضر، معادلات دیفرانسیل مجزایی برای محاسبه متغیر های زیرشبکه بر روی شبکه محاسباتی کمکی ریز تر از شبکه حل مقیاس بزرگ حل می شود. سپس تنسور تنش و بردار شار گرمایی زیرشبکه و نیز سایر جملات اضافی در معادلات فیلتر شده تکانه و انرژی، مستقیماً محاسبه می شوند. پاسخ های مدل پیشنهادی به همراه نتایج چند مدل رایج زیرشبکه ، با داده های مبنای dns در جریان لایه مخلوط شونده، مقایسه شده اند. اگر چه مدل پیشنهادی نسبت به سایر مدل های مرسوم هزینه محاسباتی بیشتری دارد، میدان مقیاس زیرشبکه و فیزیک جریان آشفته را تا حدی بهتر از سایر مدل ها و با جزئیات بیشتری بدست می دهد.