جریان دوفازی حباب هوا در آب در زانویی با زاویه 90 درجه

در این پروژه، جریان دوفازی حباب هوا در آب در یک زانویی ۹۰ درجه به‌صورت عددی با استفاده از ANSYS Fluent شبیه‌سازی شده است. هندسه سه‌بعدی در SpaceClaim طراحی و سپس در ANSYS Meshing با توجه به گرادیان‌های شدید سرعت و تغییر مسیر جریان، شبکه‌بندی دقیق انجام شده است. مدل آشفتگی k–ε برای پیش‌بینی رفتار آشفته و توزیع انرژی جنبشی استفاده شد و مدل دوفازی Mixture نیز برای لحاظ لغزش بین فازها و دنبال‌کردن حرکت واقعی حباب‌ها به‌کار گرفته شد. شرایط مرزی شامل ورودی سرعت برای هوا و آب، خروجی فشار مرجع و دیواره‌های بدون لغزش تعریف گردید و حلگر به‌صورت Transient تنظیم شد تا جابه‌جایی، چرخش، ادغام و تغییر شکل حباب‌ها در طول زمان ثبت شود.

جریان بر روی پنل سینوسی شکل با مدل LES

در این پروژه، جریان هوا بر روی یک پنل سینوسی‌شکل با رویکرد کاملاً ناپایدار و مبتنی بر مدل LES تحلیل شده است تا رفتار دقیق گردابه‌ها، جدایش جریان و الگوی تغییرات فشار در یک سطح موج‌دار بررسی شود. ابتدا هندسه سینوسی با دقت بالا در SpaceClaim ایجاد و تمامی جزئیات موج‌ها—دامنه و طول موج—طوری انتخاب شد که امکان مشاهده اثرات واقعی موج‌پروفیل بر ساختار جریان فراهم گردد. سپس یک شبکه‌ با کیفیت بالا در ANSYS Meshing تولید شد که در آن سلول‌های ناحیه نزدیک دیواره با توجه به محدودیت‌های مدل LES و نیاز به ثبت رفتار لایه مرزی بسیار ریزتر انتخاب شدند. این شبکه‌سازی بر اساس کنترل تناوب موج، نرخ تغییر شیب پروفیل و نیاز به حفظ y+ بسیار پایین انجام شد.