بررسی توانایی های مدل PNG k-a در شبیه سازی جریان های آشفته با ساختار تنش های غیر همگن

چکیده در این پژوهش، معادلات بقای حاکم بر جریان با استفاده از روش حجم های محدود و به کمک الگوریتم سیمپل برای حل میدان جریان آشفته به کار گرفته شده است. عبارات تنش رینولدز در معادلات مقدار حرکت با استفاده از دو مدل -k استاندارد و -RNG k محاسبه شده اند. نخست دقت برنامه نوشته شده با نتایج استانداردی که برای پله معکوس در کنفرانس استنفورد به عنوان محک به تصویب رسیده، سنجیده شده و سپس توزیع سرعت و تنش های رینولدز در مقاطع مختلف پس از پله برای دو مدل یاد شده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. برای آزمون توانائی مدل -RNG k در محاسبات پیچیده جریان با اغتشاشات ناهمگن، سه جریان چرخشی با چرخش های کم، متوسط و زیاد و با استفاده از هر دو مدل آشفتگی شبیه سازی و نتایج به دست آمده با مدل تنش های رینولدز که گفته می شود برای جریان های چرخشی از دقت بسیار خوبی برخوردار است و همچنین، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. نتایج برای جریان های با اعداد چرخش کم و متوسط، نشان دهنده دقت زیاد مدل RNG نسبت به مدل k- و همگرائی سریع تر و حجم کمتر محاسبات نسبت به مدل تنش رینولدز می باشد. همچنین دیده می شود که در اعداد چرخشی بالا دقت مدل های استاندارد و RNG نسبت به نتایج آزمایشگاهی کاهش زیاد می یابد.