دانلود کتب، جزوات و مقالات فیزیک

حل جريان سيال در نواحي نزديک ديواره يکي از موضوعات پيچيده مي باشد که اکثر مدلهاي جريان سيال در اين ناحيه با مشکل مواجه مي شوند اين در حالي است که حل جريان در نواحي دور از ديواره به پيچيدگي نزديک ديواره نيست. علت اصلي اين مساله ظاهر شدن اثر ويسکوزيته و به وجود آمدن تنش برشي روي ديواره مي باشد که همين مساله عامل اصلي توليد ورتيسيتي روي ديواره مي باشد. روش گردابه تصادفي (RVM) که اساس آن تولید ورتکس صفحه اي (Vortex sheet) برای ارضای شرط عدم لغزش روي ديواره است در مناطق نزديک ديواره از دقت خوبي برخوردار نيست. زيرا اين روش نمي تواند توزيع تنش برشي روي ديواره را مدل کند. در اين تحقيق يک مدل جديد برايت وليد ورتيسيتي معرفي شده است که اساس آن به جاي ارضاي شرط عدم لغزش، ارضاي تنش برشي روي يک لايه نزديک ديواره با در نظر گرفتن يک توزيع پيوسته از ورتيسيتي نزديک ديواره بر اساس داشتن پروفيل خطي سرعت در اين ناحيه مي باشد. در اين روش المانهاي ورتيسيتي به تعدادي ورتکس حبابي شکسته شده و در اثر ديفيوژن با گرفتن يک مجموعه اعداد تصادفي که از حل قسمت ديفيوژن مساله ناشي مي شوند به داخل جريان حرکت مي کنند. اين مدل براي حل جريان روي صفحه تخت در يک محدوده وسيع از اعداد رينولدز استفاده شده است تنش برشي روي ديواره و ضخامت لايه مرزي با نتايج بلازيوس مقايسه شده اند نتايج توافق و سازگاري قابل قبولي دارند.

هنگام آناليز آماري و ارزيابي مفاهيم جريان آشفته نياز به جداسازي ترم هاي نوساني و محاسبه متوسط کمي تهاي جريان مي باشد. متوسط گيري در جريان آشفته، بخصوص هنگامي که جريان متوسط داراي نوسانات باشد نياز به دقت و توجهات خاصي دارد و نبايد منجر به حذف بخشي از فرکانس هاي جريان متوسط بشود. عدم دقت لازم، مي تواند منجر به توليد خطاي قابل توجه در محاسبه پارامترهايي مانند شدت آشفتگي که با ترم نوساني سرعت در ارتباط است، بشود. در کار حاضر روشي براي متوسط گيري ارايه شده است. در اين روش از اين نکته که انتگرال ترم هاي نوساني در جريان آشفته صفر مي باشد، استفاده شده و با انتگرال گيري و مشتق گيري متوالي ترم متوسط محاسبه شده است. اين روش با روش فيلتر کردن سيگنال هاي نوساني که در آن از تبديل سريع فوريه استفاده مي شود مقايسه شده است. سادگي روش، کاهش زمان محاسبات و امکان کاربرد در شرايط خاصي که تبديل فوريه و فيلتر کردن نوسانات اضافي چندان مناسب نيست از مزاياي اين روش است.