بررسي عددي برهمكنش سيال-سازه براي پره انعطاف پذير غيرمتصل در پشت يك استوانه دايره‌اي

يكي از چالش بر انگيزترين پديده‌هاي مشاهده شده در محيط پيرامون، برهم‌كنش سيال-سازه است كه مي‌تواند نقش عمده‌اي در انتقال حرارت، كاهش نيروي پسا و برآ و همچنين برداشت انرژي داشته باشد. امروزه از اين پديده كه برگرفته از پديده‌هاي مشابه در طبيعت است براي افزايش بازده تجهيزات در حوزه مهندسي همچون توربين‌هاي بادي استفاده مي‌شود. رفتار ديناميكي سازه‌هاي انعطاف‌پذير در كنش با سيالات، به عنوان يك بحث در حال تكامل مهندسي در حوزه‌هاي صنعتي شامل سازه‌هاي استاتيكي، وسايل و شناورهاي دريايي، مبدل‌هاي حرارتي و همچنين انتقال سيال شناخته مي‌شود. در اين پژوهش اثر بكارگيري پره‌‌ي انعطاف پذير غير متصل به استوانه دايره‌اي در جريان تراكم ناپذير ناپايا با رژيم آشفته در حالت دوبعدي بررسي مي‌گردد. همچنين جهت شبيه‌سازي عددي اين مسئله، از روش عددي حجم محدود و روش اجزاي محدود به صورت هم‌زمان و همچنين براي بررسي جريان آشفته از مدل كا-امگا اس اس تي باتوجه به قابليت‌هاي آن استفاده مي‌شود. اثر فاصله پره منعطف (0/5، 1و1/5 برابر قطر استوانه)، موقعيت قرار گرفتن آن ( بالادست يا پايين دست استوانه) و مدول يانگ بر مشخصات حرارتي و هيدروديناميكي جسم بررسي گرديد. نتايج نشان داد تاثير موارد بررسي شده بر الگوي جريان، عدد ناسلت و ضرايب پسا و برا قابل توجه است. همچنين مقايسه حالت انعطاف‌پذير پره با حالت صلب آن، نشان داد كه انتقال حرارت تا 5% افزايش مي‌يابد.