در این مقاله به بررسی عملکرد سه مدل اغتشاشی k-ε ناحیه‌ای، k-ε رینولدز پایین خطی و k-ε رینولدز پایین غیرخطی در پیش-بینی جریان و انتقال حرارت داخل کانال حفره‌دار پرداخته شده است. همچنین اثر اعمال ترم NYP به جای ترم اصلاح مقیاس طول YAP مورد مطالعه قرار گرفته است. حفره‌ها تجهیزات انتقال حرارتی هستند که در پره‌های توربین گاز به کار می‌روند تا میزان انتقال حرارت را بالا ببرند. این تجهیزات بصورت مانعی در برابر جریان قرار نمی‌گیرند، بنابراین افت فشار زیادی را ایجاد نمی-کنند. در این پژوهش به منظور حل معادلات حاکم بر جریان و انرژی از روش حجم محدود به همراه الگوریتم سیمپل استفاده شده است. نتایج بدست آمده با ترم اصلاح YAP حاکی از آن است که مدل غیرخطی نسبت به مدل‌های ناحیه‌ای و خطی، جریان چرخشی بزرگتری را درون حفره پیش‌بینی می‌کند. همچنین شدت برخورد و جهش جریان در این مدل از دو مدل دیگر بیشتر است. با مشاهده نتایج انتقال حرارت درمی‌یابیم که مدل ناحیه‌ای، میزان انتقال حرارت را کمتر از نتایج تجربی بدست می‌آورد. با اعمال مدل خطی، نتایج بهتری از انتقال حرارت در داخل حفره و لبه عقبی آن ارائه می‌گردد. نسبت به این دو مدل، مدل غیرخطی هم در لبه عقبی حفره و هم در فضای صاف بین حفره‌ها پیش‌بینی بهتری را بدست می‌‌آورد. در مقایسه با نتایج بالا، اعمال ترم NYP به جای ترم YAP در مدل‌های خطی و غیرخطی، باعث ارائه نتایج دقیق‌تری از انتقال حرارت در راستای عرضی و لبه عقبی حفره می‌گردد.

واژه‌های کلیدی: کانال حفره‌دار، مدلسازی اغتشاش، مدل غیرخطی، انتقال حرارت

متن کامل [PDF 5203 kb]   (4436 دریافت)