comparison of different turbulent models in flow on a rotating airfoil considering centrifugal acceleration force, coriolis force and thermal dissipation

The moving blades in a circular path have many industrial applications, in more modern turbo machines, such as jet engine compressors, the flow conditions are completely incompressible. on the other hand, the 2d study of the flow around these blades, which shows many characteristics of the flow and simplifies the matter, is usually unavoidable. in this regard, the simulation methods les and rans, in order to simulate the flow around the naca0012 airfoil, different modes of fixed and rotating airfoil with different angles of attack and 3d impeller mode have been implemented. the lift coefficient, drag coefficient, torque, and mass flow of s-a, rng, sst, rsm, and les models are compared. the net mass rate will be different in the above methods. in rans methods, the value of the net mass rate is negative; that is, loss of mass rate occurs, but in the les method, the value of the net mass rate is positive. the highest net mass rate is related to the les method, and in rans models, the reverse flow is observed. according to the results, the effects of body forces in energy equation or thermal dissipation under circular motion are important in comparison with experimental data. a comparison of fixed and rotating airfoil lift coefficient diagrams with the les model shows that the lift coefficient in a fixed airfoil is two times relative to a rotating airfoil. also, the torque on the impeller, compared with different turbulent models, varies from  88381 to 172116.

مقایسه مدلهای اشفته متفاوت در جریان روی ایرفویل دواربا حضور نیروههای حجمی کوریولیس و گریز از مرکز و اتلاف حرارتی

تیغه های متحرک در یک مسیر دایره ای کاربردهای صنعتی زیادی دارند، در ماشین های توربو مدرن تر مانند کمپرسورهای موتور جت، شرایط جریان کاملاً تراکم ناپذیر است. از طرفی مطالعه دوبعدی جریان در اطراف این تیغه ها که بسیاری از ویژگی های جریان را نشان می دهد و برای ساده سازی موضوع معمولا اجتناب ناپذیر است. در این راستا روش شبیه‌سازی les و rans به منظور شبیه‌سازی جریان در اطراف ایرفویل naca0012، حالت‌های مختلف ایرفویل ثابت و دوار با زاویه‌های مختلف حمله و حالت پروانه سه بعدی اجرا شده است. ضریب برآ، ضریب درگ، گشتاور و جریان جرمی مدل‌های s-a، rng، sst، rsm و les مقایسه می‌شوند. نرخ خالص جرم در روش های فوق متفاوت خواهد بود. در روش‌های rans مقدار نرخ جرم خالص منفی است، یعنی از دست دادن نرخ جرم رخ می‌دهد، اما در روش les مقدار نرخ خالص جرم مثبت است. بیشترین نرخ خالص جرم مربوط به روش les است و در مدل های rans جریان معکوس مشاهده می شود. بر اساس نتایج، تاثیر نیروهای حجمی در معادله انرژی یا اتلاف حرارتی تحت حرکت دایره‌ای در مقایسه با داده‌های تجربی و همگرایی حل مهم است. مقایسه نمودارهای ضریب برآ ایرفویل ثابت و دوار با مدل les نشان می‌دهد که ضریب برآ در ایرفویل ثابت دو برابر نسبت به ایرفویل دوار است، همچنین مقایسه گشتاور روی پروانه با مدل‌های مختلف آشفته از 88381 تا 172116 متغیر است.