---

در مقاله حاضر، قابلیت مدل‌های مختلف k–ε غیرخطی برای پیش‌بینی میدان جریان و پراکندگی آلاینده‌ها در اطراف یک ساختمان مدل مکعبی¬شکل به همراه دودکش واقع در مرکز سقف آن در داخل لایه مرزی آشفته بررسی شد. یک مدل غیرخطی مربعی که توسط نیسیزیما و یوشیزاوا پیشنهاد گردید و دو مدل غیرخطی مکعبی که توسط لین و همکاران و ارهارد و موسیوپولاس ارائه شد، با نتایج مدل k–ε استاندارد و نتایج تجربی موجود مقایسه شدند. تمامی محاسبات انجام شده با استفاده از توسعه برنامه-نویسی شی‌گراء C++ در بسته نرم افزاری اپن‌فوم انجام گرفت که شامل برنامه‌هایی برای حل‌کننده¬های حجم محدود می‌باشد. برای میدان جریان، مدل k–ε استاندارد به دلیل اینکه قادر به بازتولید جریان برگشتی بر روی سقف ساختمان مدل نیست نتایج نامطلوبی را پیش¬بینی کرد. در مقابل، مدل‌های غیرخطی به دلیل توانایی در پیش‌بینی تنش‌های غیرایزوتروپی، نشان دادند که تنش‌های رینولدز در جهت جریان بر روی سقف غالب هستند. مدل‌های غیرخطی به دلیل داشتن جمله¬های مربعی و مکعبی قادر بودند میدان غلظت را بهتر از مدل k–ε استاندارد پیش‌بینی نمایند. مدل مکعبی ارهارد از میان مدل‌های آشفتگی بررسی شده، بهترین توافق را با نتایج تجربی نشان داد. همچنین همه مدل‌های مورد مطالعه پخش میدان غلظت را کمتر از نتایج تجربی پیش¬بینی کردند، ولی نشان داده شده است که مدل‌های غیرخطی این اختلاف را کاهش می¬دهند.

---

در مقاله حاضر به مدل‌سازی عددی جریان آرام توأم با جابجایی مختلط نانو سیال آب-اکسید تیتانیوم در کانال قائم مستطیلی پرداخته شده است. بدین منظور از دو دیدگاه تک فاز و دو فاز استفاده شده است. در بخش دو فاز روش اویلر-لاگرانژ برای شبیه‌سازی پخش ذرات در سیال پایه به کار رفته است. این روش به گونه ایست که در آن سیال پایه به صورت فاز پیوسته و نانو ذرات به صورت فاز گسسته معلق در آن مدل می‌شوند، به طوری که اثر ذرات بر سیال پایه به صورت ترم چشمه در معادلات مومنتوم و انرژی لحاظ می‌شود. معادلات حاکم به روش حجم کنترل بر پایه المان محدود (CVFEM) گسسته سازی شده‌اند. اثر درصد حجمی و اندازه نانو ذرات، نسبت منظری سطح مقطع کانال، شرایط مرزی نامتقارن و اثر نیروی شناوری بر پارامترهای هیدرودینامیکی و حرارتی ارائه و مورد بحث قرار گرفت. در مقایسه بین مدل تک فاز و دو فاز مشخص شده است که مدل دوفاز نتایج دقیقتری را نسبت به مدل تک فاز در اختیار میگذارد. مشاهده می‌شود که افزایش درصد حجمی نانو ذرات، باعث بهبود ضریب انتقال حرارت می‌شود و این اثر در نسبت‌های منظری بالاتر، پررنگتر است. همچنین در عدد ریچاردسون پایین تر که اثر جابجایی اجباری بیشتر از جابجایی آزاد است، پخش نانو ذرات آب-اکسید تیتانیوم در سیال پایه به نحوی است که بهبود انتقال حرارت بیشتر خواهد بود. در حالی که بهبود انتقال حرارت جابجایی برای %۱ درصد حجمی نانو ذرات و Ri=۰,۵ در حدود %۶.۵ می باشد، برای Ri=۵ به %۴ هم نمیرسد.

---

در مقاله‌ی حاضر جریان آشفته خنک‌کاری لایه‌ای بر روی لبه جلویی پره توربین مدل توسط دو نگرش طول مقیاس حل شونده در مدل‌سازی جریان آشفته مورد مطالعه و تحلیل قرار می‌گیرد. در نگرش اول از رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های جدا شده (DES) بر پایه‌ی مدل اسپالارت-آلماراز و در نگرش دوم از رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) استفاده می‌گردد. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که رهیافت DES به دلیل ذات ترکیبی آن و استفاده از مدل RANS در نزدیک دیواره، نوسانات در راستای عرضی جریان در داخل لوله خنک‌کننده را کمتر پیش‌بینی می‌کند. در نتیجه، جریان خنک‌کننده با آشفتگی کمتری وارد جریان اصلی می‌گردد. همچنین در نزدیک دیواره رهیافت DES توزیع عرضی انرژی جنبشی آشفته را کمتر و مقدار شار حرارتی آشفته را بیشتر پیش بینی می‌نماید. بنابراین، اثر بخشی آدیاباتیک بر روی لبه جلویی پره توربین در رهیافت DES نسبت به رهیافت LES و نتایج تجربی کمتر پیش‌بینی می‌شود. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که اختلاط بین جت خنک‌کننده و سیال داغ جریان اصلی در رهیافت DES در مقایسه با رهیافت LES کمتر تخمین زده می‌شود. در مجموع می‌توان این گونه استنباط کرد که اگر چه رهیافت DES در ناحیه دور از دیواره نتایج قابل قبولی را ارائه می‌نماید، اما در نزدیک دیواره در پیش بینی صحیح مشخصات توربولانسی جریان با مشکل مواجه است. علاوه بر این مزیت اصلی رهیافت DES در مقایسه با رهیافت LES کاهش ۴۰ درصدی هزینه‌ی محاسباتی آن در این کاربرد می‌باشد که می‌تواند استفاده از این روش را توجیه نماید.