پیش‌بینی جریان و انتقال حرارت در کانال‌های ریب‌دار سه بعدی توسط مدل‌های ?-K خطی و غیرخطی

Abstract

این مقاله به ارزیابی توانایی مدل k–? غیرخطی در پیش‌بینی جریان سیال و انتقال حرارت آشفته کاملاً توسعه یافته در کانال‌های ریب‌دار سه بعدی با سطح مقطع مربعی می‌پردازد. این‌گونه جریان‌ها عموماً در سیستم خنک‌کاری داخلی پره‌های توربین گاز پیشرفته وجود دارند. در این تحقیق به منظور حل معادلات حاکم بر میدان جریان و دما از روش عددی حجم- محدود به همراه الگوریتم SIMPLE استفاده شده است. مدل‌های توربولانس مورد استفاده در این تحقیق عبارتند از: مدل k–? رینولدز پایین خطی لاندر و شارما ]1[ و مدل k–? غیرخطی کرفت و همکاران ]2[. در هر دو مدل از جملات اصلاح مقیاس طول Yap و NYP در معادله اتلاف استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که مدل k–? غیرخطی نسبت به مدل‌ k–? خطی، مشخصات میدان توربولانس را بهتر پیش‌بینی می‌نماید. مقادیر عدد نوسلت محاسبه شده توسط مدل k–? غیرخطی با هر دو جمله اصلاح Yap و NYP در بیشتر نواحی از مقادیر متناظر محاسبه شده توسط مدل k–? خطی دقیق‌تر بوده و مقادیر پیش‌بینی شده توسط مدل k–? غیرخطی با جمله اصلاح NYP، بهترین تطابق را با مقادیر اندازه‌گیری شده دارند.