شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ جریان آشفته در یک مجرای مربعی

در این تحقیق، شبیه‌سازی عددی گردابه‌های بزرگ جریان آشفته با استفاده از مدل زیرشبکۀ اسماگورینسکی دینامیکی (ds) در یک مجرای مربعی در عدد رینولدز اصطکاکی 180=  انجام و نتایج حاصل از آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای مشخص شدن دقّت شبیه‌سازی با مدل ds، نتایج با داده‌های مرجع حاصل از شبیه‌سازی عددی به روش مستقیم مقایسه شده‌اند. همچنین، برای بررسی تاثیر مدل ds، یک شبیه‌سازی عددی بدون مدل زیرشبکه نیز انجام شده و نتایج آن با مدل ds مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از روش حجم محدود و با دقّت مرتبۀ دوم، برای گسسته‌سازی معادلات ناویراستوکس، انجام شده‌اند. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که نتایج مدل زیرشبکۀ ds، در شبکۀ مورد استفاده، مطابقت خوبی با داده‌های شبیه‌سازی مستقیم، برای کمّیت‌‌های سرعت متوسط و تنش‌های رینولدز، داشته و بهبود قابل‌ملاحظه‌ای در نتایج شبیه‌سازی با مدل زیرشبکۀ ds نسبت به شبیه‌سازی بدون مدل زیرشبکه مشاهده می‌گردد.

Large-Eddy Simulation of Turbulent Square Duct Flow

In this research, largeeddy simulation of a turbulent square duct flow is performed at the friction Reynolds number , using the dynamic Samgorinsky (DS) subgridscale model and the results are discussed. To assess the accuracy of the DS model, the results are compared with the reference direct numerical simulation data. Moreover, to see the effect of the DS model, a numerical simulation without a subgridscale model is also performed and the results are compared with those of the DS model. Simulations are carried out using a secondorder finite volume method for discretization of the Navier—Stokes equations. Results from the DS model simulations, for the grid used, are in good agreement with the direct numerical simulation data for the mean velocity and Reynolds stresses and an appreciable improvement is observed with respect to the no subgridscale model simulations.