مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

حل عددی جریان آشفته به روش گردابه‌های بزرگ با استفاده از مدل زیرشبکه دینامیکی موضعی

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این تحقیق کاربرد مدل‌های زیر‌شبکه اسماگورینسکی و دینامیکی موضعی در روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ مطالعه می‌شود. در مدل‌سازی مقیاس‌ کوچک، به تعیین ضریب اسماگورینسکی نیاز است که در مدل اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده و به‌صورت تجربی انتخاب می‌شود. برخی مدل‌های دینامیکی در راستای تخمین بهتر این ضریب توسعه یافته‌اند که مستلزم اعمال فیلتر عددی هستند. فیلتر مورد استفاده در متوسط‌گیری مکانی در این تحقیق، فیلتر گاوسی است. روش عددی، حجم محدود است و از الگوریتم سیمپل برای برآورد جمله فشار استفاده شده. برای کاهش بار محاسباتی با هدف انجام در کامپیوترهای شخصی، عدد رینولدز طوری انتخاب شده که جریان سیال را بتوان دوبعدی فرض کرد. مقایسه با نتایج آزمایشگاهی که عدد رینولدز آن در همین محدوده قرار دارد، بیانگر دقت بالای روش و مدل مورد استفاده است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که گرچه مدل دینامیکی موضعی به‌دلیل محاسبه ضریب اسماگورینسکی برای هر نقطه، هزینه محاسباتی بیشتری دارد، اما به‌دلیل دقت بالاتر و استفاده از شبکه‌بندی بزرگ‌تر، هزینه محاسبات اضافی را می‌توان جبران کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation of Turbulent Flow using LES Method with Localized Dynamic Sub Grid Scale Model

نویسندگان English

Ghasem Heidarinejad
Tohid Sedaghat
Tarbiat Modares University
چکیده English

In this article sub-grid modeling of Smagorinsky and Localized Smagorinsky Models are investigated. In modeling sub-grid scales, it is necessary to determine the Smagorinsky coefficient which is an experimental constant. Dynamic Models are developed to estimate this value more efficiently. In this research, the test filter is Gaussian, numerical method is based on the finite volume scheme, and a SIMPLE algorithm is used to evaluate the pressure. To perform computations on a personal computer, value of Reynolds number had chosen enough low to make a two dimensional modeling and comparison with respective experimental results possible. Comparison of numerical results shows high accuracy of the localized dynamic models. More numerical investigations reveal that although localized dynamic models need more computing time, but the higher resolution of the method makes it possible to use a coarser grid and hence compensate the extra CPU time.

کلیدواژه‌ها English

KeyWords: Large Eddy Simulation
Filter
Smagorinsky SGS Model
Dynamic SGS Model
Localized Dynamic SGS Model
Turbulent flow