شبيه‌سازي عددي پديده گذار داخلي با استفاده از مدل اصلاح شده γ-Reθ

شبيه‌سازي عددي پديده گذار يكي از چالش‌ها در شبيه‌سازي جريان‌هاي آشفته در هر دو نوع از جريان‌هاي داخلي و خارجي است. در مطالعه حاضر، ضرايب مدل گذار چهار معادله‌اي γ-Reθ بر اساس فيزيك گذار در جريان داخلي به نحوي اصلاح مي‌شود كه طول ورودي در جريان داخلي بدرستي پيش‌بيني شود. براي اعتبارسنجي، جريان داخلي در شش هندسه متفاوت شبيه‌سازي شد تا جامعيت مدل در پيش‌بيني پديده گذار در فيزيك‌هاي مختلف مشخص شود. جريان درون مجراي سه بعدي، دو لوله متقارن محوري، يك لوله تنگ شونده-بازشونده، دو صفحه موازي و پله معكوس در محدوده‌ اعداد رينولدز 10^3×2 تا 10^5×3 شبيه‌سازي گرديد. متغيرهاي جريان نظير سرعت متوسط، ضريب اصطكاك پوسته‌اي، ضريب اصطكاك در ناحيه توسعه يافته و طول بازچسباني با نتايج تجربي، تئوري و نتايج حاصل از شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ مقايسه شد. با مقايسه نتايج سرعت متوسط با روابط نيمه تجربي و داده‌هاي تجربي، مشاهده شد كه مدل اصلاح شده توانايي تخمين مناسبي از طول ورودي در جريان داخلي را در مقايسه با داده‌هاي تجربي دارد. علاوه‌براين، مقدار خطا در پيش‌بيني ضريب اصطكاك در ناحيه توسعه يافته و طول بازچسباني با استفاده از ضرايب اصلاح شده به ترتيب بيش از 7/6 و 26/7درصد در مقايسه با مدل‌هاي پيشين كاهش يافت.