بررسی عددی جریان لایه ای حول دو استوانه بیضوی با آرایش های مختلف داخل یک کانال، با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله جریان دوبعدی آرام حول دو استوانه بیضوی داخل یک کانال با آرایش های مختلف به طور عددی با استفاده از روش شبکه بولتزمن در اعداد رینولدز مختلف بررسی شده است. برای مدل سازی شرط عدم لغزش در مرز منحنی جامد از یک شرط مرزی منحنی مرتبه دوم استفاده شده است. روش عددی به همراه شرایط مرزی به کار رفته در شبیه سازی جریان حول یک استوانه دایروی صحت سنجی شده است. طبق این نتایج، استوانه اول با توجه به موقعیتش در برابر جریان در آرایش ردیفی بیشترین مقدار نیروی پسا و در آرایش درکنارهم کمترین مقدار آن را دارد. البته، استوانه دوم به دلیل تاثیرپذیری از استوانه اول دارای رفتار پیچیده تری است. برخلاف جریان دائم که در آن بیشترین مقدار نیروی برآ در آرایش درکنارهم بر استوانه ها وارد می شود، در جریان غیردائم به دلیل ریزش گردابه ها و اثرات تداخلی ناشی از وجود گردابه ها در آرایش جابجاشده مقدار نیروی برآی بیشتری بر استوانه ها وارد می شود. در ضمن، عدد اشتروهال در آرایش ردیفی از آرایش جابجاشده بیشتر بوده و در آرایش درکنارهم ریزش گردابه مشاهده نشد.

Numerical Investigation of Flow around Two Elliptical Cylinders with Different Arrangements Confined in a Channel, Using Lattice Boltzmann Method

In this paper, a twodimensional laminar flow over two elliptical cylinders with different arrangements, confined in a channel is numerically investigated, using lattice Boltzmann method (LBM) for different Reynolds numbers. A second order curved boundary condition used for the noslip boundary condition at the solid curved boundaries. The results were validated for flow past a single circular cylinder. According to the results, the first cylinder has maximum drag force in tandem arrangement, but it has minimum value of drag in the sidebyside configuration. Of course, the second cylinder has more complicated behavior, being in the wake of the first one. In steady flows, the lift force is maximal in the sidebyside arrangement, while in unsteady flow, it is maximal in staggered arrangement, due to vortex shedding and the dominance of wake interference effects. The Strouhal number in tandem arrangement is greater than that of staggered arrangement and no vortices is shed in sidebyside arrangement.