ایران فلوئنت

مرجع اول دینامیک سیالات محاسباتی

CFD 1
CFD 2
CFD 3
CFD 4

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.

در بخش حل عددی، از مدل LES جهت ثبت مستقیم بخش غالب انرژی گردابه‌ها استفاده شد تا رفتار ناپایدار جریان بدون وابستگی به مدل‌سازی آماری بازتولید شود. این رویکرد امکان مشاهده تکامل گردابه‌ها، ایجاد لایه‌های برشی قوی، جدایش محلی و بازچسبندگی جریان در نواحی پشت موج‌ها را فراهم کرد. برای ورودی، سرعت‌های مختلف اعمال شد تا وابستگی الگوی گردابه‌ای به شدت جریان بررسی شود؛ به‌ویژه برای سرعت‌های بالاتر، ناپایداری‌های بزرگ‌مقیاس و آشفتگی ثانویه به‌وضوح مشاهده شد. شرایط خروجی با فشار ثابت و دیواره‌ها به صورت بدون لغزش تنظیم شدند. همچنین برای کنترل پایداری حل، از گام زمانی کوچک و روش نمونه‌برداری کافی برای استخراج داده‌های ناپایدار استفاده شد.

نتایج شبیه‌سازی نشان دادند که شکل موج‌دار نه‌تنها باعث ایجاد گردابه‌های منظم و تناوبی در پشت برجستگی‌ها می‌شود، بلکه شدت این گردابه‌ها در سرعت‌های بالاتر افزایش یافته و موجب تقویت جدایش جریان می‌گردد. علاوه بر آن، تغییرات فشار سطحی در طول موج‌ها الگوهای منظم فشاری ایجاد می‌کند که مستقیماً به شکل هندسی پنل وابسته است. این تحلیل به‌طور کلی برای بررسی عملکرد آیرودینامیکی سطوح موج‌دار، ارزیابی رفتار ناپایدار جریان، پیش‌بینی نیروهای وارد بر سازه و مطالعه کیفیت انتقال حرارت قابل استفاده است.


۰