نام پژوهشگر: امیر استوارآذر

شبیه سازی عددی سه بعدی جریان سیال حول تیر صلب با مقطع مربعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی 1390
  امیر استوارآذر   بهزاد قدیری دهکردی

در پایان نامه ی حاضر شبیه سازی سه بعدی جریان لزج، تراکم ناپذیر و ناپایا حول تیر صلب با مقطع مربعی با استفاده از روش حجم محدود و شبکه کارتزین جابجاشده صورت گرفته است. در این راستا از روش جمله چشمه بزرگ برای مشخص کردن تیر صلب در میدان استفاده شده است. شبیه سازی ها در گستره ی اعداد رینولدز 30 تا 250 در چهار نسبت منظری 4، 6، 8 و 10 با استفاده از الگوریتم سیمپل به منظور شناسایی رفتار جریان و تحلیل نیروهای وارده بر تیر انجام گرفته است. با توجه به شبیه سازی های انجام گرفته مشخص گردید که عدد استروهال، فرکانس بی بعد ریزش گردابه، در همه ی نسبت های منظری مورد بررسی، از عدد رینولدز 50 تا 175 افزایش می یابد و پس از آن برای عدد رینولدز 200 کاهش پیدا می کند که نشان از تغییر شکل نوسان جریان می باشد. عدد روشکو که پارامتر فرکانس نامیده می شود، برای همه ی نسبت های منظری مورد بررسی با افزایش عدد رینولدز افزایش می یابد. ملاحظه شد که اثرات سه بعدی در جریان در عدد رینولدز 175 ظاهر شده اند، بنابراین عدد رینولدز بحرانی مربوط به گذار از رفتار دو بعدی به سه بعدی در جریان بین رینولدز 150 و 175 می-باشد. با افزایش نسبت منظری، در اعداد رینولدز بالاتری شاهد ظهور اثرات سه بعدی در جریان می-باشیم. با بررسی رفتار مولفه ی ورتیسیتی در جهت عمود بر جریان برای چهار نسبت منظری شبیه سازی شده، تغییر در شکل نوسانات در جریان از عدد رینولدز 175 به 200 در همه ی نسبت های منظری قابل مشاهده است، همچنین تغییر در چگونگی نوسان گردابه ها در پشت تیر با افزایش عدد رینولدز از 200 به 250 دیده می شود.