یک روش مدون برای مدلسازی اندرکنش آشفتگی و ترمودینامیک

شبیه‌سازی عددی لایه‌های اختلاطی آشفته دارای تغییرات چگالی قابل‌توجه ممکن است به یک مدل بستار برای اندرکنش بین مقیاس‌های آشفتگی تسخیرنشده (آشقتگی) و معادله حالت (ترمودینامیک) نیاز داشته باشد. جریان‌های گاز ایده‌آل دارای تغییرات دمایی شدید و همچنین جریان‌های گاز واقعی در حوالی دمای و فشار بحرانی دارای تغییرات شدید و غیرخطی چگالی هستند. ازاین‌رو، استفاده از مدل بستار ساده مبتنی بر صرفا گشتاور اول، برای یافتن میدان چگالی متوسط با استفاده از معادله حالت احتمالا خطاهای بزرگی را در پی داشته باشد. در این مطالعه، یک روش مدون برای تعیین ضرورت/عدم ضرورت مدل‌سازی اندرکنش آشفتگی و ترمودینامیک ارائه شده است. در این روش، یک نمودار تعیین رژیم با استفاده از چهار متغیر بی‌بعد ارائه می‌شود: فشار کاهش‌یافته، دمای کاهش‌یافته، نسبت دمای دو سوی لایه اختلاطی و واریانس نرمال‌شده نوسانات دمایی. این نمودار تعیین رژیم –که با استفاده از یک تحلیل پسین اعتبارسنجی می‌شود– قادر به تعیین شرایطی است که مدل‌سازی اندرکنش مذکور غیرقابل اجتناب است. شایان ذکر است که این روش برای تمامی مواد –بعنوان سیال کاری میدان جریان لایه اختلاطی چگالی متغیر– قابل استفاده است.