شبيه‌سازي جريان آشفته سه‌بعدي ناشي از برخورد جت با جريان اصلي با استفاده از رهيافت تركيبي LES/URANS

Simulation of 3-D Turbulent Jet-into-Cross Flow, Using Hybrid LES/URANS Approach

در اين مقاله نتايج به دست آمده از شبيه‌سازي جريان آشفته سه‌بعدي ناشي از برخورد يك جت با جريان اصلي در عدد رينولدز 4700 بر مبناي قطر و سرعت جت، با استفاده از رهيافت تركيبي شبيه‌سازي گردابه بزرگ/ ميانگين‌گيري رينولدز معادلات ناوير-استوكس ارايه شده است. براي حل معادلات گسسته ‌شده، از روش حجم محدود روي شبكه غيريكنواخت جابه‌جا شده استفاده شده و براي ارزيابي دقت رهيافت تركيبي، نتايج به دست آمده با نتايج تجربي موجود مقايسه شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهند كه رهيافت تركيبي، با بهره‌گيري از مزيت‌هاي دو رهيافت شبيه‌سازي گردابه بزرگ و ميانگين‌گيري رينولدز معادلات ناوير-استوكس، مي‌تواند در تحليل جريان‌هاي پيچيده از دقت قابل توجهي برخوردار باشد. همچنين، از مزاياي ديگري مانند كاهش حجم محاسبات و امكان افزايش دامنه حل نيز بهره‌مند شود. در ضمن تاثير نسبت تزريق‌هاي بالا در شكل ساختارهاي جريان در ناحيه جت و پايين‌دست آن، مانند جفت گردابه خلاف‌گرد نيز مورد بررسي قرار گرفته است.

In this paper the results of simulation of a 3-D turbulent normal jet-into-cross flow at Reynolds number of 4700, based on the diameter and velocity of the jet, using hybrid LES/URANS approach, are presented. The computational methodology is based on finite volume and the grid is non-uniform and staggered. The results show that the hybrid LES/URANS approach can well predict complex flows. Furthermore, the flows upstream and downstream of the jet were affected by variation of the velocity ratio.