جریان سیالات

این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : تحقیق جریان سیالات

براي شبيه سازي جريانهاي مغشوش بوسيله حل عددي معادلات ناوير – استوك و پيوستگي و با توجه به تئوري توربلانس همگن مقياس پخش انرژي ld برابر است با 

همان نرخ پخش انرژي بر واحد جرم سيال مي باشد. آزمايشات نشان مي دهد كه   توسط طول مشخصه L و سرعت مشخصه v جريان معين مي گردد:

حال سعي مي كنيم كه تعداد نقاط مش (meshpoints) (N) كه در شبيه سازي جريان هاي مغشوش با استفاده از روش F.D (المان محدود) و معادلات ناوير استوك و پيوستگي لازم مي باشد را حدس بزنيم 

در پديده هاي طبيعي عدد Re عموماً بسيار بزرگ مي باشد به طور مثال براي عدد ايندارز از مرتبه   كه غير معمول هم نيست N از مرتبه   بدست مي آيد اگر بخواهيم مستقيماً مسئله را حل كنيم لذا روش (Direct Numerial Simulaton)  DNS حتي با كامپيوترهاي امروزي در حل مسائل توربلانست كاربردي به نظر نمي رسد.

2- ايده اصلي LES:

فرض كنيد كه كسي بخواهد از روش DNS مسئله اي را حل نمايد ولي تعداد مش مورد نياز او از ظرفيت كامپيوتر تجاوز ننمايد بنابراين وي مش درشت تري انتخاب مي كند. اين مش درشت تر مي تواند ادي (eddy) هاي بزرگ را حل نمايد ولي نمي تواند آنهايي كه از يك يا دو سلول شبكه كوچكتر هستند را حل نمايد. با توجه به اين نكته حل شبكه بزرگتر بدون در نظر گرفتن تأثير ادي هاي كوچكتر بر روي بزرگترها غلط مي باشد. از 1 مدل ريز شبكه (Subgrid Sode) كه بعداً مفصلاً توضيح مي دهيم بوجود مي آيد.

پس در اين مدل تنها كوچكترها مدل مي شوند و روي هاي بزرگتر مستقيماً بدون مدل كردن بدست مي آيد مزيت اين روش نسبت به روشهايي كه كل ميدان حل را مدل مي كنند مثل روش متوسط گيري رينواند معادله نواوير استوك (PANS) در همين است چون اين روشها در مسائل خاص مثل چرخش و  با مشكلاتي مواجه هستند . اما روش LES به ما امكان حل مسائل پيچيده غير همگن و ناپايدار را مي دهد.

3- Filtering:

با توجه به ايده اصلي LES كه در بخش قبل بيان گرديد نيازمند آن هستيم كه به گونه اي بين ساختارهاي كوچك كه حل نمي شوند و ساختارهاي بزرگ كه حل مي گردند تمايز قائل شويم و در نهايت بتوانيم از U به   (متوسط سرعت) برسيم.

برخلاف متوط گيري زماني رينواند   اين يك عملگر مكاني مي باشد.

در واقع روشهاي RANS و LES متوسط گيري را در بعدهاي مختلفي انجام دهيم مي دهند. اين اختلاف مانع از آن مي شود كه بتوان آنها را به راحتي به هم مرتبط كرد. كوششهاي متعددي در اين رابطه انجام گرفته است كه بعداً به آن مي پردازيم:

جريان سيالات

فهرست مطالب

مقدمه

ايده اصلي LES

Filtering

Filtering