اعمال مدل زیرشبکه‌ای غیر همسانگرد با کمترین اتلافات در نرم‌افزار اپن‌فوم و ارزیابی آن در تحلیل جریان اغتشاشی در کانال

Abstract

مدل‌های زیرشبکه‌ای با کمترین اتلافات، یک جایگزین ساده برای مدل‌های اسماگورینسکی برای اعمال اثر مقیاس‌های زیرشبکه‌ای در روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ می-باشند. اخیرا یک عضو جدید از این خانواده با نام مدل زیرشبکه‌ای غیر همسانگرد با کمترین اتلافات معرفی شده است. مدل غیر همسانگرد با کمترین اتلافات از نوع مدل‌های زیرشبکه‌ی لزجت-گردابه‌ای و استاتیکی می‌باشد و علاوه بر اینکه دارای هزینه‌ی محاسباتی کمتری در مقایسه با مدل اسماگورینسکی دینامیکی می‌باشد، قادر است ‌اثر جهات مختلف را در محاسبه‌ی تنش‌های زیرشبکه‌ای در نظر بگیرد و همچنین قادر به تحلیل جریان‌های در حال گذار از حالت لایه‌ای به آشفته نیز می‌باشد. در مطالعه حاضر، مدل زیر شبکه‌ای مذکور برای اولین بار در نرم‌افزار مرجع باز اپن‌فوم اعمال شده است و عملکرد آن در پیش‌بینی رفتار جریان در داخل یک کانال با جریان هوای حرکت داده شده توسط اختلاف فشار ارزیابی شده است. دقت مدل موردنظر در اعداد رینولدز مختلف شامل جریان‌های درحال گذار و کاملا اغتشاشی بررسی و نتایج حاصل با نتایج مدل اسماگورینسکی دینامیکی و شبیه‌سازی عددی مستقیم مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌د‌هد که این مدل زیرشبکه‌ای در گستره‌ی وسیعی از اعداد رینولدز دارای دقت بسیار بالایی در محاسبه‌ی پروفیل‌های سرعت لایه‌ی مرزی و کمیت‌های اغتشاشی مرتبه‌ی اول و دوم می‌باشد.