مطالعه جريان آشفته شتاب دار درون لوله با استفاده از مدل هاي آشفتگي مختلف

در پژوهش حاضر، جريان آشفته شتاب دار خطي در يك لوله براي حوزه متغير از اعداد رينولدز، به وسيله پنج مدل مرسوم جريان آشفته شبيه سازي مي شود. مدل هاي آشفتگي موردنظر، مدل جبري بالدوين-لومكس (BL)، مدل يك معادله اي اِسپالارت-آلماراس (SA)، مدلk-ω، مدلk-ε با تصحيح ديواره لام- برِمهورست و مدل k-ε-v۲ مي باشند. هدف، مطالعه دقيق تر جريان و بررسي كارايي و قابليت مدل هاي مذكور در پيش بيني تنش برشي ديواره، تنش رينولدز، لزجت آشفتگي، تاخير زماني در پاسخ و سرعت متوسط مي باشد. هم چنين تغيير عواملي نظير قطر لوله، نوع سيال، رينولدز اوليه شتاب و نرخ شتاب دهي و تاثير آن بر پارامترهاي فوق به دقت مورد بررسي قرار مي گيرد. به منظور راستي آزمايي، نتايج حاصل از مدل هاي آشفتگي با نتايج تجربي و عددي (مدل سازي آشفتگي و شبيه سازي گردابه هاي بزرگ) ديگر محققان مقايسه گرديده است. نتايج نشان از دقت مطلوب نتايج حاصل از مدل سازي يك بعدي جريان آشفته شتاب دار در مقايسه با نتايج شبيه سازي گردابه هاي بزرگ (سه بعدي) دارد. هم چنين تاخير در پاسخ آشفته پيش بيني شده به وسيله مدل ها (به جز مدلBL )، تطابق نسبتاً خوبي با مقادير آزمايشگاهي نشان مي دهد. مقايسه توزيع سرعت متوسط، انرژي جنبشي آشفته و لزجت آشفتگي نشان از دقت بهتر مدلk-ε-v۲ نسبت به ساير مدل ها دارد.