بررسي عددي جريان لايه مرزي در پايين دست موانع متحرك متوالي

Numerical study of boundary layer flow in downstream moving cascade blades

در اين تحقيق اترات ناشي از عبور موانع متوالي از مقابل جريان مورد بررسي قرار گرفته است. به اين منظور مشخصات جريان لايه مرزي روي يك صفحه تخت در پايين دست موانع تعيين شد. براي شبيه‌سازي عددي جريان، يك شبكه متحرك خاص مدنظر قرار گرفته است. در اين روش، قسمتي از شبكه درون شبكه اصلي حركت كرده و با توجه به ساختار در نظر گرفته شده، تغيير منظم اتصالات توسط برنامه قابل انجام است. به اين ترتيب بدون كاهش كيفيت شبكه، حركت اجسام مختلف در درون جريان حتي در ابعاد بزرگ را مي‌توان شبيه‌سازي نمود. در برنامه نوشته شده به منظور تحليل جريان، معادلات غيردائم ناوير- استوكس به روش گسسته‌سازي مركزي مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور مدلسازي آشفتگي از مدل دو معادله‌ي k-ε استفاده شده است. تغييرات سرعت در داخل لايه مرزي روي صفحه ثابت بدست آمده و نتايج تحقيق با داده‌هاي تجربي مقايسه شده است. نتايج تحقيق تطابق خوبي با داده‌هاي آزمايشگاهي را نشان مي‌دهد.

This study investigates the effects of cascade blades that are passed through the flow. To this end, the characteristics of boundary layer flow is obtained on a fixed plate in downstream. A special moving grid has been introduced for the numerical simulation of flow. In this method, a zone of the grid moves inside the main grid. Regarding the defined plan, the regular changes of grid connections can be carried out by the program. Therefore, movement of different bodies in the flow can be simulated even in large sizes without reducing the quality of grid. In the written code, the unsteady form of the Navier-Stokes equations is solved using an averaging method. For turbulent modeling, a two-equation k −ε model is used. Velocity profile at the boundary layer on the flat plate is calculated. The results are validated with experimental data and good agreements among the results are observed.