مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - مطالعه‌ي عددي جريان آرام و آشفته‌ي جابجايي طبيعي هواي داخل محفظه، با استفاده از معادلات اصلاح شده

چكيده فارسي :

در اين مقاله، مطالعه‌ي عددي جريان آرام و آشفته‌ي طبيعي هواي داخل محفظه مربعي شكل انجام شده است. جهت تحليل سريع و محاسبات آسان‌تر جريان جابجايي طبيعي در درون محفظه و ارزيابي نتايج بدست آمده، سعي در اعمال ساده‌سازي در معادلات حاكم بر جريان شده است و اين ساده‌سازي به صورت صرفنظر از ترم‌هاي جابجايي در مقابل ديگر ترم‌ها در معادله بقاي اندازه حركت انجام شده است. جهت كوپلينگ معادله بقاي جرم به معادله بقاي اندازه حركت، از روش تراكم‌پذيري مصنوعي چورين استفاده شده است. معادلات حاكم بر جريان با روش حجم محدود جيمسون به گونه‌اي گسسته‌سازي شده‌اند كه معادلات جبري حاصل به صورت صريح بوده و به شكل شبه زماني ظاهر مي‌شوند كه با استفاده از روش رانگ‌كوتاي مرتبه چهار و با الگوي پيشروش زماني حل شده‌اند. براي تحليل جريان آشفته نيز از مدل طول اختلاط پرانتل استفاده شده است. جهت ارزيابي اين مدل عددي، نتايج آن با نتايج مشابه در دسترس مقايسه شده است و مطابقت خوبي حاصل شده است. نتايج اين تحقيق عددي نشان داده است كه با صرفنظر از جملات مربوط به جابجايي در معادلات بقاي اندازه حركت به ازاي عدد رايلي برابر 3^10تفاوت ناچيزي در جواب‌ها ايجاد مي‌شود با افزايش عدد رايلي اختلاف نتايج كمي افزايش يافته و در بيشترين عدد رايلي مورد بررسي در اين مطالعه، يعني عدد رايلي برابر 7^10، درصد اختلاف سرعت بيشينه‌ي افقي و عمودي 17‌% است و مقادير عدد ناسلت متوسط و بيشينه به ترتيب 9% و 15‌% با حالت حل كامل اختلاف دارد.