شبيه سازي مستقيم عددي جريان آشفته سيال نيوتني از روي يك پله

در اين مقاله نتايج اوليه شبيه سازي مستقيم عدددي جريان آشفته سيال نيوتني روي پله ارائه شده است. براي اين منظور از يك كد ديناميك سيالات محاسباتي بر مبناي روش حجم محدود مركزي مرتبه دوم براي گسسته سازي فضايي و يك روش رونگه كوتاي مرتبه سوم براي انتگرال گيري زماني استفاده شده است. با توجه بجه حجم بالاي محاسبات، از تكنيك پردازش موازي استفاده شده و تعداد 11 عدد پردازشگر براي انجام محاسبات مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش در ابتدا براي اين‌كه اطمينان پيدا شود، شبيه‌سازي انجام شده قابل اطمينان و از دقت بالايي برخوردار است، شبيه‌سازي حاضر براي يك سيال نيوتني جريان آشفته در كانال انجام شد، و با كار موزر و همكاران مقايسه شد؛ در شكل 5 نمودار سرعت متوسط بي بعد شدهU ‎ براي جريان آشفته سيال با ضرايب تواني مختلف در طول كانال رسم شده است؛ كه نشان مي‌دهد‏،‏ شبيه‌سازي انجام شده دقت بسيار خوبي دارد. در ادامه دو مقطع از كانال شبيه‌سازي شده آورده شده كه به وضوح قابل مشاهده است كه هر چه از انتهاي كانال اول دور شويم، جريان به دليل انبساط كانال با توجه به ضريب انبساط به كناره¬ها نفوذ مي‌كند و همچنين ميتوان مشاهده كرد كه جريان درون كانال منبسط شده در انتهاي كانال آشفتگي به طور يكنواخت پخش شده است.