پديد آورندگان :
محمدي احمر، اكبر دانشگاه تهران پرديس دانشكده هاي فني - دانشكده مهندسي مكانيك , صالحي، سعيد دانشگاه چالمرز، سوئد , رئيسي دهكردي، مهرداد دانشگاه تهران پرديس دانشكده هاي فني - دانشكده مهندسي مكانيك
كليدواژه :
كمي‌سازي عدم‌قطعيت , بسط چندجمله‌اي آشوب , خنك‌كاري لايه‌اي , عدم قطعيت‌هاي عملياتي
چكيده فارسي :
در مقاله حاضر كمي‌سازي عدم‌قطعيت ميدان جريان و انتقال حرارت مغشوش در خنك‌كاري لايه‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. براي انجام اين كار دو پارامتر غيرقطعي يعني عدد رينولدز جريان (Re) و عدد پرانتل جريان مغشوش (Pr_t) با تابع توزيع احتمال يكنواخت و شش پارامتر غيرقطعي ديگر يعني نسبت دمش (M)، نسبت چگالي جريان خنك‌كننده به جريان اصلي (DR)، شدت آشفتگي جريان اصلي و خنك‌كننده در ورودي (I_h و I_c)، طول مقياس جريان اصلي و جريان خنك‌كننده در ورودي (L_h و L_c) با تابع توزيع احتمال به شكل بتا در نظر گرفته شده است. براي اينكه در شرايط جرياني مختلفي تحليل عدم‌قطعيت انجام شود ابتدا كمي‌سازي عدم‌قطعيت در نسبت دمش پايين، M=0.5 و سپس در نسبت دمش بالا، M=2 انجام گرفته است. انتشار عدم‌قطعيت‌ها در ميدان جريان و انتقال حرارت مغشوش با استفاده از روش بسط چندجمله‌اي آشوب غيرمداخله‌گر با مرتبه p=3 وارد گرديده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهند كه شرايط غيرقطعي جريان و انتقال حرارت مغشوش تاثير چشمگيري بر روي ضريب اثربخشي آدياباتيك خنك‌كاري لايه‌اي دارند. از ميان پارامترهاي تصادفي در نظر گرفته شده، Re، DR و M بترتيب بيشترين تاثير را بر روي ضريب اثربخشي پيش‌بيني كردند در حاليكه پارامترهاي I و L جريان اصلي و خنك‌كننده كمترين تاثير را نشان دادند.
چكيده لاتين :
In the present paper, Uncertainty Quantification (UQ) of the turbulent flow and heat transfer of film cooling
is investigated. For this end, two stochastic flow and heat transfer parameters, namely Reynolds number
(Re) and turbulent Prandtl number (Pr) with the uniform Probability Distribution Functions (PDFs), along
with six stochastic film cooling parameters, namely the blowing ratio (), the density ratio (DR), the
turbulent intensity and the length scales of mainstream and coolant flow ( ,
,,
) all with the Beta PDF
are considered. To quantify the effects of uncertainty in different conditions, UQ analysis is investigated for
low (i.e., = 0.5) and high (i.e., = 2) blowing ratios. The uncertainties are propagated using the NonIntrusive Polynomial Chaos Expansion (NIPCE) method with polynomial order = 3. The nondeterministic CFD results show that considering stochastic conditions causes a significant effect on the film
cooling effectiveness. Among the considered random parameters, Re, DR and mostly influence the
cooling effectiveness . The remaining random parameters (i.e. ,
, and
) show negligible effects.
