مطالعه ساختمان‌های گردابه‌ای در جریان آشفته کانال حاوی میکروفیبر با استفاده از شبیه‌سازی مستقیم عددی

در این تحقیق، با استفاده از نتایج شبیه‌سازی مستقیم عددی جریان آشفته کاهش درگ یافته در کانال، ساختمان‌های گردابه‌ای آشفته به ویژه در نزدیکی دیوار بررسی شده‌اند. برای این منظور از یک روش مونت-کارلو لاگرانژی برای شبیه‌سازی جهت‌گیری فضایی فیبرها استفاده شده است. یعنی میدان جریان به‌طور اویلری و دینامیک فیبر به‌طور لاگرانژی توصیف شده است. این روش، حل دقیق معادلات پایه‌ای حاکم را بدست می‌دهد. نوسان‌های ورتیسیته در کانال بررسی شده و نشان داده شد که سطح این نوسان‌ها در جریان کاهش درگ یافته، کاهش می‌یابند. علت این کاهش توسط کاهش سطح نوسان گرادیان سرعت توضیح داده شده است. همچنین توزیع زاویه بین محور ورتیسیته و دیوار بررسی و نشان داده شده که در هر دو جریان نیوتنی و فیبری گردابه‌های نعل اسبی ایجاد می‌شوند، ولی این گردابه‌ها در جریان کاهش درگ یافته فیبری در فاصله دورتری از دیوار تشکیل می‌شوند که این نشان دهنده تضعیف مکانیزم تزریق و جاروب در نزدیکی دیوار است که این تضعیف می‌تواند باعث کاهش درگ شود. همچنین توزیع زوایه گردابه‌ها در جریان کاهش درگ یافته منظم‌تر است.