شبیه‌سازی عددی و مدل‌سازی رتبه‌کاسته ی انتقال جرم بر اثر جریان جابجایی طبیعی با بهره‌گیری از جفت‌شدگی مودهای درجه حرارت و نرخ غلظت

در این پژوهش یک مدل عددی و یک الگوی رتبه‌کاسته برای شبیه‌سازی میدان جریان سیال بر اثر اختلاف دما همراه با مدل انتقال آلاینده‌ها با استفاده از روش تجزیه‌ی متعامد بهینه بسط داده شده است. بدین منظور معادلات ناویرٓ استوکس تراکم‌ناپذیر همراه با اثرات نیروهای شناوری، معادله‌ی انرژی، و معادله‌ی انتقال غلظت به‌صورت همزمان با استفاده از روش عددی حل شده‌اند. برای محاسبه‌ی نمایه‌های لازم برای بازسازی سیستم دینامیکی از نتایج حل عددی استفاده شده است. به‌منظور توسعه‌ی الگوی رتبه‌کاسته، بر اساس مفهوم سیستم دینامیکی و بر مبنای تصویرسازی، معادلات حاکم به فضای مودهای تجزیه‌ی متعامد بهینه بهره برده شده است. برای مدل‌سازی دینامیک میدان جریان، معادلات سیستم دینامیکی برای ضرایب مودال میدان سرعت و نرخ غلظت حل می‌شوند. برای مدل‌سازی معادله‌ی انتقال حرارت، مودهای میدان دما بر حسب ضرایب مودال نرخ غلظت محاسبه شده‌اند. این موضوع، که دستاورد خاص این پژوهش است، سبب می‌شود تا تعداد معادلات موردنیاز برای شبیه‌سازی دینامیک میدان کاهش یابد. نتایج حاصل از مدل رتبه‌کاسته با داده‌های حاصل از حل عددی مقایسه شده است که دقت و توانایی مدل توسعه‌یافته را نمایش می‌دهد.