بررسی رژیم‌های مختلف جریان با استفاده از گستره‌ای از مدل‌های گذار در جریان‌های داخلی

Abstract

پیش‌بینی رفتار جریان سیال در ناحیه گذار، کلید حل بسیاری از مسائل علمی است. محققین تلاش‌های بسیاری در زمینه ارائه و بهبود مدل‌هایی برای تخمین رفتار جریان سیال در این ناحیه انجام داده‌اند. در این جریان‌ها معادلات حاکم، شامل ناویر-استوکس در کنار مدل‌های انتقال تنش برشی به‌صورت هم‌زمان برای شبیه‌سازی جریان حل می‌شوند. ضرایب بسیاری در معادلات حاکم وجود دارند که شبیه‌سازی جریان سیال را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در این پژوهش، مدل گذار انتقال تنش برشی با تغییر دو ضریب در معادلات گذار مورد ارزیابی قرار گرفت و با اعمال ترکیبی از این ضرایب، شبیه‌سازی گذار انجام شد. به منظور ارزیابی دقت ضرایب مدل ارائه شده در شبیه‌سازی، این ضرایب برای شبیه‌سازی سه مسأله جریان داخلی مختلف شامل لوله با سطح داخلی صاف، دو صفحه موازی و یک پله مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مختلف همچون ضرایب اصطکاک در ناحیه ورودی و توسعه یافته و طول جدایش مورد بررسی قرار گرفتند. یک مقایسه میان نتایج حاصله از ضرایب مدل ارائه شده و داده‌های تحلیلی و تجربی حکایت از دقت خوب این ضرایب در پیش‌بینی جریان سیال دارد. علاوه بر این، در نتایج حاصله از اعمال ضرایب در مدل ارائه شده، طول ورودی جریان در جریان‌های آشفته و گذار به‌خوبی پیش‌بینی شده است.