10469

10469

تحليل تأثير شرايط مرزي ورودي مختلف بر ميدان هاي جريان و غلظت حول جسم بلاف در رهيافت شبيه سازي گردابه هاي بزرگ (LES)

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر بازديدي تهراني

در رهيافت شبيه¬سازي¬ گردابه¬هاي¬ بزرگ (LES) شرايط¬ مرزي¬ ورودي تأثير چشمگيري بر روي حل بدست آمده دارد، بنابر اين توليد شرايط مرزي ورودي مناسب از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. در پايان¬نامه حاضر تأثير شرايط مرزي ورودي مختلف بر ميدان¬هاي جريان و غلظت بررسي شده است و تلاش گرديده تفاوت¬ها، مزيت¬ها و معايب شرايط مرزي ورودي مختلف تا حد امكان آشكار گردد. براي اين منظور حل عددي ميدان جريان و ميدان غلظت حول يك جسم بلاف به صورت سه بعدي، غير دائم و با فرض تراكم ناپذير بودن جريان به روش شبيه¬سازي گردابه¬هاي بزرگ انجام يافته است. در پايان نامه حاضر، سه شرط مرزي ورودي شبه-آرام، Vortex Method و Spectral Synthesizer معرفي شده و تأثير آن بر ميدان جريان و سپس بر ميدان غلظت بررسي شده است و روش¬هاي فوق از لحاظ دقت و نيز هزينۀ محاسباتي با يكديگر مقايسه شده¬اند. معادلات حاكم شامل معادلات پيوستگي، مومنتوم و غلظت فيلتر گيري شده هستند كه با فرض تراكم ناپذيري و ثابت بودن خواص سيال استفاده شده¬اند. براي گسسته سازي زمان از طرح ضمني مرتبه دوم و براي گسسته سازي مكان از طرح اختلاف مركزي مقيد استفاده شده است. براي حل توأم معادلات فشار و مومنتوم از الگوريتم غير دائم Simple بهره گرفته شده است. نتايج بدست آمده بيانگر آن است كه در هندسه مورد بررسي، روش Vortex Method براي پيش¬بيني ميدان جريان داراي دقت بالاتري است و روش شبه¬آرام ميدان غلظت را با دقت بهتري پيش¬بيني مي¬كند. همچنين روش Vortex Method داراي بالاترين هزينه محاسباتي و روش شبه آرام داراي كمترين هزينه محاسباتي است. واژه‌هاي كليدي: شبيه¬سازي گردابه¬هاي بزرگ، شرايط مرزي ورودي، توليد جريان تصادفي، ديناميك سيالات محاسباتي