تحقیق جريانهاي مغشوش برشي - دانلود رایگان
دانلود رایگان تحقیق رشته الکترونیک
دانلود رایگان تحقیق جريانهاي مغشوش برشي تحقیق جريانهاي مغشوش برشي در حجم 14 صفحه و در قالب word و قابل ویرایش و با قسمتی از متن زیر:
مدل مقياس ريز شبكه اي (SGS) مختص به روش LES مي باشد و به نوعي وجه تمايز اين روش با ديگر روشهاي موجود است. همانطور كه مي دانيد انرژي از ساختارهاي بزرگ مقياس به سمت ساختارهاي كوچك مقياس سرازير (Cas cade) مي شود. بنابراين اولين وظيفه SGS آن است كه مطمئن شود مقدار انرژي تخليه شده در LES برابر مقدار انرژي سرازير شده در حالتي است كه مسئله به طور كامل و دقيق به روش DNS حل مي شود. بايد توجه داشت كه سرازير شدن انرژي فرآيندي است كه بايد متوسط گيري شود. در يك جريان آشفته امكان دارد كه به صورت محلي يا آني حركت انرژي خيلي بيشتر با كمتر از مقدار متوسط آن و ياحتي بر عكس جريان انجام گيرد.
لذا ايده آل آن است كه SGS بتواند اين تغييرات محلي و آني را هم به حساب بياورد. اگر مقياس شبكه خيلي ريزتر از مقياس قالب جريان باشد يك مدل خام و ساده براي نشان دادن رفتار صحيح جريان كافي است و نيازي به مدلهاي پيچيده نداريم به عبارت ديگر اگر مقياس شبكه درشت باشد و جريان پر انرژي ، ناهمگن و غير ايزوتروپيك باشد مدل SGS بايد با كيفيت بهتري طراحي گردد. بديهي است دو راه حل موجود مي باشد، اول آنكه مدل SGS را تثبيت كنيم و شبكه را ريزتر كنيم كه در حد نقش SGS از بين مي رود و LES به DNS تبديل مي شود. ريز كردن شبكه بوسيله سرعت كامپيوترها و افزايش هزينه زماني محاسبات محدود مي گردد. در استراتژي دوم به طور مثال يك معادله ديگر با مدل پيچيده تر SGS حل مي گردد كه مي تواند در مقايسه با راه اول هزينه كمتري داشته باشد.
اگر به مسئله از ديدگاه عددي نگاه كنيم مسئله اختلاف بين معادله ديفرانسيل دقيق و مقادير ديفرنس شده و جدا شده آن مطرح مي گردد. اين اختلاف در نزديكي حدود بيشتر هم ميشود. در روش DNS مسئله چندان نگران كننده نيست اما در LES اين مقياسها تأثير عميقي روي مدل SGS مي گذارد كه بعداً توضيح داده مي شود. لذا در LES روش جدا سازي معادله و مدل SGS بايد با هم ديده شوند. بعضي روشها مثل روشهاي مرتبه پايين Pwined موجب ايجاد خطاي بخش عددي قابل توجهي مي شوند.
ذيلاً بعضي از روشهاي SGS را كه متداول تر مي باشد مورد بررسي قرار مي دهيم:
1-5) Smagorinsky model : اولين بار توسط Deardorff (1970) مورد استفاده قرار گرفت . اين مدل (Smagonisky 1963) اولين مدل SGS مي باشد و هم اكنون نيز بسيار مورد استفاده قرار مي گيرد در اين مدل همانند اغلب مدلهاي معمول SGS از يك فرضي ادي (eddy viscosity) استفاده مي شود.
23-
كه در آن تانسور نرخ كرنش مي باشد.
24-
و لزجت ادي (eddy viscosity) مي باشد به صورت زير تعريف مي شود.
25-
كه در آن:
ثابت
طول مقياس براي ادي هاي معمول SGS
ضريب مدل =2((CSGS
طول مقياس با اندازه شبكه مربوط است و معمولا به اين صورت بيان مي شود:
26-
به صورت مشابه تنش هاي دينولدز SGS براي شار حراتي SGS در معادله انرژي فيلتر شده داريم:
27-
كه در آن ضريب پخش ادي در SGS مي باشد:
28-
بنابراين شار حرارتي ريز شبكه به صورت زير حل مي شود:
29-
كه در آن :
در نزديكي ديواره ها نوشته مي شود كه در آن:
30-
اين تابع از روشهاي آماري بدست آمده است. در هاي كوچك مي باشد در صورتيكه بايد به صورت تابعي از رفتار كند لذا اين تابع با يك تابع ميرايي جانشين تصحيح شد.
31-
دليل اصلي استفاده زياد از اين مدل سادگي آن مي باشد اما نقطه ضعف آن در اين است كه بايد با توجه به نوع جريان و عدد ريندلند و يا روش جداسازي عددي آن تعيين و بهينه گردد. اين نوع اعمال ميرايي در نزديكي ديواره چندان قابل اطمينان نيست به علاوه اينكه فرض مدل مانند بقيه مدلها بر بنا شده و اجازه جريان برگشتي را نمي دهد.