شبیه سازی جریانهای آشفته همراه با سطح مشترک توسط روش ادی های بزرگ
چکیده
در این تحقیق جریان آشفته همراه با سطح مشترک توسط روش توربولانسی ادی های بزرگ مورد مطالعه قرار گرفته است. پیچیدگی در انتقال جرم، مومنتم و انرژی از مرز دو سیال در جریان های با سطح مشترک محققین را بر آن داشته است تا با توجه به خصوصیات تلاطم در سطح مشترک از روش ها و مدل های جدیدی برای مطالعه آن استفاده کنند. از جمله خصوصیات مختص به جریان های متلاطم همراه با سطح مشترک می توان به رفتار غیر ایزوتروپ تلاطم در نزدیکی سطح مشترک بدلیل وجود نیروهای کشش سطحی و نیروهای حجمی اشاره کرد. از آنجا که انتقال در مرز دو سیال به شدت به شکل پروفیل سطح مشترک دو سیال وابسته است، مطالعه و پیش بینی سطح مشترک از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. در این تحقیق سعی شده است تا پروفیل سطح مشترک را در اینگونه جریان ها با توجه به ویژگی های خاص آن شبیه سازی شود. نکته ای که در این میان بسیار اهمیت دارد، توانایی روش ادی های بزرگ در مدل کردن تلاطم در سطح مشترک دو سیال می باشد. در جریان های همراه با سطح مشترک، گاهاً ابعاد اغتشاش در سطح مشترک کوچک تر از ابعاد فیلتر سطح مورد استفاده در روش ادی های بزرگ می باشد. بنابراین برخی جملات جدید مربوط به همین ابعاد ریز در معادلات فیلترشده مومنتم و معادله انتقال سطح بوجود می آیند که مربوط به همین ابعاد ریز می باشد. از آنجا که در روش ادی های بزرگ جملاتی که کوچک تر از ابعاد فیلتر می باشند، مدل می گردند، بنابراین برای بدست آوردن دقیق پروفیل سطح در جریان های یادشده ، جملات مربوط به اثر تلاطم کشش سطحی و اثر مربوط به انتقال سطح در معادلات باید به دقت مدل شوند. در این پایان نامه برای تشکیل سطح مشترک از روش vof-plic و برای محاسبه نیروی کشش سطحی از روش csf استفاده شده است، همچنین دو مدل جدید دینامیکی برای شبیه سازی ترم های با ابعاد ریز مربوط به عبارت کشش سطحی و همچنین جمله جدید حاصل از فیلترکردن معادله انتقال سطح ارائه شده است.