مقايسه تاثير تيغه‌هاي مكانيكي و جت‌هاي دمشي كنترل جريان تراكم پذير در يك كانال ديفيوزر انحنادار با استفاده از روش عددي

Numerical Comparison of Mechanical Vanes and Blowing Jet Flow Control Effects In a Diffusing Curved Duct

در اين تحقيق مقايسه حل عددي رفتار جريان با نتايج آزمايش تجربي در يك كانال واگراي انحناء دار در سه حالت كانال لخت،كانال با نصب تيغه هاي گردابه ساز مكانيكي و كانال با نصب عملگرهاي جت دمشي صورت گرفته است. در حل عددي ، 5 مدل توربولانسي SP-AL ،RNG K-ε- ، Transition-SST ، RSM-Stress-Omega و RSM-LPS بكار گرفته شده است. بررسي كانتورهاي سرعت و لزجت گردابه اي در صفحه مركزي و خطوط جريان سطح پاييني و نواحي تجميع گردابه‌ها نشان داد كه مدل RSM-St-Om انحناء خطوط جريان در ناحيه جدايش و نواحي گردابه‌اي را دقيقتر از مدلهاي ديگر تخمين مي‌زند. كانتورهاي نسبت فشار كل در انتهاي كانال در مدلهاي SP-AL، Transition-SST و RSM-St-Om انطباق بالاتري با نتايج تجربي نشان داد. مقايسه نمودار نسبت فشار در كانال لخت و كانال با عملگرهاي جت دمشي با نتايج آزمايش تجربي نشان داد كه به دليل حضور پديده جدايش ، مدل RSM-St-Om به خوبي نقاط شروع و پايان حباب جدايش و طول منطقه جدايش را تخمين مي‌زند. بررسي منحني نسبت فشار در كانال با تيغه هاي مكانيكي نيز نشان داد كه به علت از بين رفتن جدايش ، مزيت روش RSM-St-Om نيزكاهش يافته و تمامي مدلها نتايج تقريباً يكساني ارائه مي‌دهند.

In this research, comparative numerical investigation of flow behavior of curved diffuser in three cases of bare duct, duct with mechanical vortex generators and duct with microjet actuators is done. Prediction of five turbulence models of SP-AL, K-ε-RNG, Transition-SST, RSM-Stress-Omega and RSM-LPS are compared with experimental results. Curvature of flow streamlines and vortex core flow in separation region are well predicted by the RSM-St-Om model. Comparison of total pressure ratio contours shows that SP-AL, Transition-SST and RSM St-Om models have more similarity with experimental test data contours at aerodynamic interface plane (AIP). Comparison of walls pressure ratio of bare duct and duct with microjet actuators with experimental data shows that because of the presence of separation, onset and end points of separation bubble and length of separation region are well predicted by RSM-St-Om model. Because of elimination of separation phenomena in case of duct with mechanical vortex generators, advantage of RSM-St-Om model is decreased and almost all turbulence models have similar pressure ratio results.