تحلیل میدان جریان حاصل از برهم‌کنش جت مصنوعی با جریان عرضی: به‌کارگیری مدل‌های آشفتگی مختلف | ||
| مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
| مقاله 15، دوره 8، شماره 4، دی 1397، صفحه 197-210 اصل مقاله (1.18 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2019.5436.2331 | ||
| نویسندگان | ||
| فرزاد بازدیدی تهرانی* 1؛ احمد کلاهدوز2؛ محمد حاتمی3 | ||
| 1استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 2کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| 3دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اُهایو | ||
| چکیده | ||
| جت مصنوعی ابزار جدیدی برای کاربردهای متنوع صنعتی به شمار می‌آید که به دلیل اندازه‌ی کوچک و نیاز نداشتن به منبع سیال خارجی مورد توجه محققان قرار گرفته است. پژوهش حاضر در راستای فهم بهتر از رفتار و مکانیزم جریان جت مصنوعی و برهم‌کنش آن با محیط خارجی به تحلیل میدان جریان جت مصنوعی در حضور جریان عرضی همراه با مدل‌سازی محرک نوسانی و هم‌چنین ارزیابی مدل‌های آشفتگی رینولدز بالا از طریق شبیه‌سازی عددی پرداخته است. برای این منظور از سه مدل آشفتگی "Realizable k-ε (RKE)" ، "RNG k-ε (RNG)" و "Standard k-ε (SKE)" استفاده شده است. نتایج نشان‌گر آن است که مدل آشفتگی "RNG k-ε" برخلاف دو مدل دیگر، قادر به پیش‌بینی ساختار گردابه‌ی تولید شده در میدان جریان می‌باشد. هم‌چنین مقایسه‌ی سرعت لحظه‌ای بی‌بعد شده در خروجی اوریفیس نشان داد که برخلاف مدل استاندارد، مدل‌های RNG و RKE در نیم سیکل مکش توانستند نقاط ماکزیمم و مینیمم نسبی را با تقریب خوبی پیش‌بینی کنند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| جت مصنوعی؛ محیط ساکن؛ جریان عرضی؛ مدل آشفتگی | ||
| مراجع | ||
|
[1] Gordon M, Soria J (2002) PIV measurements of a zero-net-mass-flux jet in cross flow. Exp Fluids 33(6): 863-872. [2] Smith BL, Glezer A (1998) The formation and evolution of synthetic jets. Phys Fluids 10(9): 2281-2297. [3] Schaeffler N (2003) The interaction of a synthetic jet and a turbulent boundary layer. In 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (p. 643). [4] Milanovic IM, Zaman KB (2005) Synthetic jets in cross-flow. AIAA J 43(5): 929-940. [5] Gordon M, Cater JE, Soria J (2004) Investigation of the mean passive scalar field in zero-net-mass-flux jets in cross-flow using planar-laser-induced fluorescence. Phys Fluids 16(3): 794-808. [6] Zhong S, Millet F, Wood NJ (2005) The behaviour of circular synthetic jets in a laminar boundary layer. Aeronaut J 109(1100): 461-470. [7] Jabbal M, Zhong S (2008) The near wall effect of synthetic jets in a boundary layer. Int J Heat Fluid Fl 29(1): 119-130. [8] Byrganhalli R, Mittal R, Najjar F (2004) Study of three-dimensional synthetic jet flowfields using direct-numerical simulation. In 42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (p. 91). [9] Cui J, Agarwal R, Cary A (2003) Numerical simulation of the interaction of a synthetic jet with a turbulent boundary layer. In 33rd AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit (p. 3458). [10] Bazdidi-Tehrani F, Jahromi M (2011) Analysis of synthetic jet flow field: application of URANS approach. T Can Soc Mech Eng 35(3): 337-353. [11] Yoo I, Lee S (2011) Three dimensional RANS computation using deforming mesh for synthetic jet simulation. In 49th AIAA aerospace sciences meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition (p. 942). [12] Dandois J, Garnier E, Sagaut P (2006) Unsteady simulation of synthetic jet in a crossflow. AIAA J 44(2): 225-238. [13] Milanovic I, Zaman K, Rumsey C (2005) An isolated circular synthetic jet in cross-flow at low momentum-flux ratio. In 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (p. 1110). [14] Boussinesq J (1897) Théorie de l'écoulmnent tourbillonnant et tumultuex des liquides dans les lits rectilignes à grande section (Vol. 1). Gauthier-Villars. [15] Shih TH, Liou WW, Shabbir A, Yang Z, Zhu J (1995) A new k-ϵ eddy viscosity model for high reynolds number turbulent flows. Comput Fluids 24(3): 227-238. [16] Yakhot VSASTBCG, Orszag SA, Thangam S, Gatski TB, Speziale CG (1992) Development of turbulence models for shear flows by a double expansion technique. Phys Fluids A-Fluid 4(7): 1510-1520. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,558 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,192 |
||