مدل سازی عددی جریان حول دسته سیلندرهای استوانه ای

در مقاله حاضر، میدان جریان دوبعدی، غیر دائمی و لزج در اطراف دسته سیلندرهای استوانه ای به منظور بررسی رفتار و مشخصه های جریان شبیه سازی شده است. روش مورد استفاده مبتنی بر روش حجم محدود در شبکه کارتزین جابجا شده بوده و برای تشخیص سیلندرهای جاسازی شده در میدان از تکنیک مقدار بزرگ جمله چشمه و روش سلول شبح استفاده شده است. دقت و صحت روش با شبیه سازی جریان در داخل مجاری و همچنین اطراف تک سیلندر استوانه ای مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. نتایج حاصله در تطابق کامل با نتایج آزمایشگاهی موجود است. نهایتا، جریان در اطراف دسته سیلندر استوانه ای در چیدمان مربعی و همچنین کلی جابجاشده شبیه سازی و مورد تحلیل قرار گرفته است. برای دسته سیلندرهای مذکور، ضرایب لیفت و درگ، سرعت شکاف، توزیع فشار، توزیع چرخش و خطوط جریان به طور عددی محاسبه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج دو الگوی کاملا متفاوت جریان را در دو چیدمان مورد مطالعه قرار می دهد. به طور کلی، روش مورد استفاده در کار حاضر برای اولین بار جهت حل میدان جریان در دسته سیلندر استوانه ای مورد استفاده قرار گرفته و نتایج و تحلیل های ارائه شده در چیدمان مورد بررسی توسط دیگر محققی ارائه نشده است. بطور کلی، نتایج نشان می دهد که نیروهای لیفت و درگ در ردیف اول چندین برابر ردیف های بعدی است. همچنین، در دسته سیلندر محصور، نیروهای لیفت و درگ چندین برابر حالت غیرمحصور بدست می آیند.