کنترل جریان آشفته اطراف سیلندر با استفاده از ترکیب صفحه و سیلندر کنترلی

در این مقاله جریان آشفته اطراف یک سیلندر با استفاده از یک پیکربندی کنترلی جدید شامل صفحه جداکننده در پایین دست جریان و سیلندر کنترلی در بالادست جریان به صورت عددی شبیه سازی شده است. عدد رینولدز جریان برابر 13100 در نظر گرفته شد که شامل ریزش گردابه های نامتقارن اطراف سیلندر است. نهایتا پارامترهایی نظیر ضرایب پسا، برآ و توزیع ضریب فشار روی سطح مورد بررسی قرار گرفته است. مدل آشفتگی $K omega-sst$ به منظور محاسبه ی ترم های تنش رینولدز به کار گرفته شد. برای ارزیابی کارایی این پیکربندی در کاهش نیروهای نوسانی وارد بر سیلندر، ابتدا یک صفحه به طول $L$ در پایین دست جریان به سیلندر اصلی متصل و طول آن تغییر داده شد تا طول بهینه ی صفحه برای کنترل جریان به دست آید. نتایج نشان داد که اضافه شدن صفحه ی کنترلی، تاثیر قابل توجهی بر ساختار جریان دارد و دامنه ی نوسانات ضریب برآ و مقدار متوسط ضریب پسای سیلندر را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. در قسمت دوم یک سیلندر کنترلی با قطری کم تر از قطر سیلندر اصلی در بالادست آن قرار گرفت و فاصله ی آن تا سیلندر اصلی تغییر داده شد. مشخص شد که سیلندر کنترلی در بعضی از فواصل تاثیر مثبت چندانی بر دامنه ی نوسانات ضریب برآی سیستم ندارد در حالی که در همه ی فواصل بررسی شده، سیلندر کنترلی ضریب پسای سیستم را کاهش می دهد. در ادامه سیلندر به همراه ترکیب همزمان سیلندر کنترلی و صفحه ی جداکننده در پیکربندی های بهینه ی به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این پیکربندی باعث کاهش قابل توجه ضرایب برآ و پسای کل سیستم شده و کارآیی آن خصوصا در کاهش ضریب پسا از هرکدام از حالت های سیلندر کنترلی و صفحه ی جداکننده به تنهایی، به مراتب بهتر است.