بررسی و حساسیت‌سنجی جامع توانمندی مدل‌های آشفتگی k- و k- در تسخیر فیزیک جریان در لایه مرزی مافوق صوت آشفته تشکیل شده روی صفحات تخت صیقلی و زبر در اعداد رینولدز بسیار بالا

Abstract

در این مقاله به بررسی جامع دقت مدل‌های آشفتگی دو معادله‌ای k- و k- در تسخیر فیزیک لایه مرزی مافوق صوت تشکیل شده بر روی صفحات تخت صیقلی و زبر و نیز انجام تعداد قابل توجهی از حساسیت‌سنجی‌های نتایج نسبت به تغییر مهم‌ترین پارامترهای یک مدل آشفتگی پرداخته شده است. این حساسیت‌سنجی‌ها برای صفحات صیقلی مشتمل بر تغییر در نوع مدل، تغییر در تراکم شبکه (و به تبع آن اندازة y+ المان‌های مجاور دیواره) و تغییر در اندازه ضریب C (برای مدل آشفتگی k-) می‌باشند. همچنین، به‌منظور دخیل نمودن اثرات زبری سطوح، حساسیت‌سنجی مشابهی نسبت به تغییر ضریب ثابت زبری Cks و نیز وابستگی نتایج به اندازة (به‌عنوان عدد بدون بعد متناظر با ارتفاع زبری برای صفحات زبر) در لایه‌های مرزی مافوق صوت تشکیل شده بر روی صفحات زبر به انجام رسیده است. از طرفی دیگر، تأثیرات تراکم‌پذیری جریان بر روی پدیده آرام‌سازی مجدد یک لایه مرزی آشفته مورد بررسی قرار گرفته است. درنهایت، دقت این دو مدل در تسخیر نسبت Cf/Cf0 در محدوده اعداد ماخ زیر 5 مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه نتایج به‌دست آمده در این مقاله و به تبع آن استنتاج‌های به‌عمل آمده از روی نتایج، با تعداد زیادی از نتایج منتشره در مقالات معتبر مورد مقایسه قرار گرفته‌اند.