مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه‌سازی عددی جریان دوبعدی سیال تراکم ناپذیر در کسکید توربوماشین‌ها با روش شبیه‌سازی گردابه‌های جداشده

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
پارامترهای موثر جریان تراکم ناپذیر، لزج و غیردایم داخل کسکید دو بعدی توربوماشین با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های جداشده ی تأخیری (DDES) بر پایه ی مدل RANS اسپالارت-آلماراس (SA) در اینجا بررسی می شود. مدل شبیه سازی گردابه های جداشده که یک روش پیوندی RANS و LES می باشد به منظور کاهش هزینه ی محاسباتی روشLES ارایه شد. در این روش، نزدیک دیواره، داخل لایه ی مرزی از مدل آشفتگی RANS استفاده می شود و دور از دیواره روش به صورت خودکار به حالت LES می رود. DDES به منظور ارتقای مدل DES اصلی (DES97)، برای حل مشکل تخلیه ی تنش مدل شده پیشنهاد شد. برای مستقل کردن گذار از RANS به LES از اندازه ی سلول های شبکه، یک تابع جدید در مدل DDES تعریف شد. روش عددی به کار رفته برای گسسته سازی معادلات، حجم محدود در شبکه ی جابجاشده و شبکه ی مورد نظر برای میدان محاسباتی، متعامد است. همچنین از الگوی دیفرانسیلی پیوندی (الگوی ترکیبی متشکل از الگوی اختلاف مرکزی و بالادست) جهت گسسته سازی عبارات جابجایی در معادله ی ناویر-استوکس استفاده شده است. نتایج حاصل از این کار با نتایج مدل آشفتگی SA مقایسه شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Simulation of Two-dimensional Incompressible Flow in Turbomachinary Cascades With Detached Eddy Simulation

نویسندگان English

Mehrdad Yari Sakene 1
behzad ghadiri 1
saleh fallah 1
farzad safari 2
چکیده English

The aim of this research is to study effective parameters of incompressible, viscous and unsteady flow in Turbomachinary cascades using the Spalart-Allmaras (SA) RANS-Based Delayed Detached Eddy Simulation method. Detached Eddy Simulation is a hybrid RANS-LES method that was purposed in order to reduce LES computational cost. In this method, near wall, in boundary layer, RANS turbulence model is used and away from the wall, method automatically switches to LES. To develop original DES method (DES97), DDES was purposed to solve modeled stress depletion problem. A new function is introduced to the DDES model to make the transition from RANS to LES grid cell size independent. The numerical method that is used for discretization is staggered finite-volume and the grid is Cartesian. Also hybrid differencing scheme (the scheme compound of central differencing scheme and upwind scheme) to discretization of convection terms in Navier-Stokes is used. The results of this study compared with the results of simulation with SA turbulence model.

کلیدواژه‌ها English

Delayed Detached Eddy
Finite volume
Turbomachinary cascade flow