مدل‌سازی مناسب مقیاس‌های زیرشبکه‌ای در تعیین دقت محاسبات روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ در تحلیل جریان‌های آشفته از اهمیت به‌سزایی برخوردار است. در سال‌های اخیر، شاخه جدیدی از مدل‌های زیرشبکه‌ای موسوم به مدل‌های گرادیانی در محاسبه تانسور تنش و بردار شار حرارتی مقیاس‌های زیرشبکه‌ای توسعه یافته‌اند و در روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، برای اولین بار معادلات مدل زیرشبکه‌ای گرادیانی تنظیم‌شده در نرم‌افزار اپن‌فوم پیاده‌سازی شده و ایده تصحیح حلگر پیمپل‌فوم برای بهبود دقت نتایج مدل مذکور استفاده شده است. این مدل بر مبنای بسط سری تیلور تنش مقیاس‌های زیرشبکه‌ای بنا شده است و از فرضیه تعادلی محلی به منظور ارزیابی انرژی جنبشی مقیاس‌های زیرشبکه‌ای استفاده می‌کند. برای ارزیابی دقت مدل گرادیانی تنظیم‌شده و تغییرات اعمال شده در حلگر پیمپل‌فوم، شبیه‌سازی جریان کانال آشفته در عدد رینولدز اصطکاکی 395 با استفاده از نرم‌افزار متن باز اپن‌فوم انجام شده و نتایج روش فوق با داده‌های شبیه‌سازی عددی مستقیم و دیگر مدل‌های مختلف زیرشبکه‌ای مانند مدل اسماگرینسکی، اسماگرینسکی دینامیکی و دیردورف مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل‌ گرادیانی تنظیم‌شده کمیت‌های آشفتگی مرتبه اول و مرتبه دوم را با دقت بالایی بازیابی می‌کند.

واژه‌های کلیدی: مدل گرادیانی تنظیم‌شده، تانسور تنش مقیاس‌های زیرشبکه‌ای، جریان کانال آشفته، نرم افزار اپن‌فوم

متن کامل [PDF 1191 kb]   (5779 دریافت)