تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,298 |
تعداد مقالات | 15,883 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,116,585 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,887,934 |
واسنجی مدل اسماگورینسکی جهت شبیه سازی جریان درون حفره و مقایسه نتایج در شبکه های متمرکز و جابجا شده | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 10، دوره 47، شماره 2 - شماره پیاپی 79، مرداد 1396، صفحه 87-93 اصل مقاله (433.07 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسنده | ||
حسن ساقی* | ||
گروه مهندسی عمران، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله، جریان سیال درون حفره به صورت دو بعدی شبیهسازی شده است. به منظور مدل نمودن اثرات آشفتگی از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ و برای در نظر گرفتن اثرات زیر شبکهای گردابههای کوچک، از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی استفاده شده است. در این روش، ضریب اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده که میبایست به صورت تجربی مشخص شود. مقادیر پیشنهادی توسط سایر محققین در محدوده [0.065-0.25] است. در این تحقیق، شبکه های متمرکز و جابجا شده در تحلیل جریان درون حفره مورد استفاده قرار گرفته و نتایج برای مقادیر مختلف ضریب اسماگورینسکی با یکدیگر مقایسه شد. همچنین توزیع سرعت در قسمت های مختلف حفره مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج عددی نشان میدهد، مدلهای تهیه شده در این تحقیق با منظور نمودن ضریب اسماگورینسکی در بازه [0.5-0.7] با دقت خوبی قادر به شبیه سازی اینگونه مسائل هستند. همچنین استفاده از شبکه جابجا شده در مقایسه با شبکه متمرکز، به نتایج دقیقتری منجر میشود. با افزایش عدد رینولدز، گرادیان سرعت افقی و قائم در محل دیواره افزایش و در قسمت میانی حفره کاهش مییابد. همچنین شبکههای متمرکز و جابجا شده در اعداد رینولدز پائین نتایج نسبتاً یکسانی در پیشبینی سرعت افقی و قائم در مرکز حفره ارائه مینمایند. اما با افزایش عدد رینولدز، نتایج به دست آمده توسط شبکه جابجا شده از دقت بیشتری برخوردار بوده و نیز گرادیان سرعت افقی و قائم در شبکه متمرکز کمتر از مقادیر پیش بینی شده توسط شبکه جابجا شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
شبیه سازی گردابه های بزرگ؛ جریان درون حفره؛ مدل زیر شبکه اسماگورینسکی؛ شبکه جابجا شده؛ شبکه متمرکز | ||
مراجع | ||
[1] Smagorinsky J, General Circulation Experiments With The Primitive Equations, Mon. Weath. Rev. Vol. 91(3): 99–164, 1992.. [2] Ghia U., Ghia K.N. and Shin C.T, High-Re Solutions for Incompressible Flow Using the Navier-Stokes Equations and a Multigrid Method, Journal of Computational Physics, Vol 48: 387-411, 1982. [3] Prasad A.K. and Koseff R., Reynolds number and end-wall effects on a lid-driven cavity flow, Journal of Phys. Fluid , 208-218, 1998. [4] Sheu T.W.H. and Tsai S.F., Flow topology in a steady three-dimensional lid-driven cavity, International Journal Computers & Fluids. Vol 31: 911–934, 2002. [5] Peng Y.F., Shia Y.H. and Hwang R.R., Transition in a 2-D lid-driven cavity flow, International Journal Computers & Fluids. Vol 32:337–352, 2003. [6] Bruneau C.H. and Saad M., The 2D lid-driven cavity problem revisited, International Journal Computers & Fluids. Vol 35:326–348, 2006. [7] Gorkan A., Battaglia F., Fox R.O., Hill J.C. and Reveilon J., Large eddy simulations of incompressible turbulent flows using parallel computing techniques, Int. J. Numer. Meth. Fluids, Vol 56: 1819–1843, 2008. [8] Anupindi K., Lai W. and Frankel S., Characterization of oscillatory instability in lid driven cavity flows using Lattice Boltzmann method, Computers & Fluids, Vol. 92: 7-21, 2014. [9] Safdari A. and Kim K.C., Lattice Boltzmann simulation of the three-dimensional motions of particles with various density ratios in lid-driven cavity flow, Applied Mathematics and Computation. Vol. 265: 826-843, 2015. [10] Li Z. and Wood A., ccuracy analysis of an adaptive mesh refinement method using benchmarks of 2-D steady incompressible lid-driven cavity flows and coarser meshes, Journal of Computational and Applied Mathematics. Vol. 275, 262-271, 2015. [11] Hua Z., Zhenga X., Maa Q.W. and Duana W.Y., 2015. "Fluid Flow in a Cavity Driven by an Oscillating Lid by an Improved Incompressible SPH", Procedia Engineering, Vol. 126, 275:279. [12] Sousaa R.G., Pooleb R.J., Afonsoa A.M., Pinhoc F.T., Olivierad P.J., Morozove A., Alvesa M.A.,. Lid-driven cavity flow of viscoelastic liquids, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, in press, 2016. [13] Rhie C.M. and Chow W.L, Numerical study of the turbulent flow past an airfoil with trailing edge separation, AIAA Journal, Vol 21, 1525-1532, 1983. [14] Versteeg H.K. and Malalaskera W,. An introduction to Computational Fluid Dynamics, The Finite Volume Method, Harlow, UK: Longman, 1995. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 370 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 330 |