بررسی عملکرد مدل های مختلف آشفتگی در جریان عبوری از جام پرتابی مثلثی

جریان عبوری از جام پرتابی، جریانی به شدت آشفته و دو فازی می باشد. . آشفتگی یکی از محدودکننده ترین عوامل در شبیه سازی عددی جریان سیالات می باشد، به طوری که با ثابت فرض کردن ابعاد شبکه و روش گسسته سازی، فاکتور موثر در زمان محاسبات، مدل آشفتگی خواهد بود. هدف از انجام این پژوهش، استفاده از روش عددی در تحلیل جریان دو فازی و آشفته عبوری از جام پرتابی مثلثی به منظور مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی و بررسی عملکرد مدل های مختلف آشفتگی برای این نوع جریانات می باشد. به منظور دست یابی به اهداف مذکور با استفاده از نرم افزار فلوئنت، معادلات رینولدز درحالت دوبعدی و گذرا برای جریان عبوری از جام پرتابی حل شده اند. برای مدل کردن جریان آشفته از مدل های مختلف آشفتگی k-ε، k-ω و RSM و به منظور شبیه سازی جریان دوفازی آب و هوا از روش حجم سیال استفاده شده است. در بررسی پارامتر حداکثر فشار دینامیکی بر روی جام مدل k-ε استاندارد حالت «عدد رینولدز پایین (LRN)» و مدل RSM Stress Omega جواب های مشابه و دقیقی را در بین مدل های بررسی شده بدست می آورند. مدل SST k-ω جواب بهتری نسبت به مدل k-ω استاندارد و جواب نسبتا مشابه با مدل k-ε در محاسبه حداکثر فشار دینامیکی بر روی جام می دهد. همچنین این مدل در محاسبه پروفیل جت خروجی از جام عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل های مبتنی بر لزجت گردابه ای ارائه می دهد. در نهایت مدل k-ω SST با در نظر گیری زمان و هزینه محاسبات به عنوان مدل مناسب برای جریان عبوری از جام پرتابی مثلثی معرفی شده است.