| ارزیابی عملکرد شرط مرزی در دهانه خروجی در شبیه سازی جت نوسانی خود تحریک |
| کد مقاله : 1264-ISME2026 |
| نویسندگان |
|
امیرحسین گواهیان *1، امیر امیدوار2، سید محمد جعفریان1 1دانشگاه 2دانشکاه |
| چکیده مقاله |
| در شبیهسازیهای عددی جتهای نوسانی خودتحریک، اعمال شرط مرزی فشار ثابت در خروجی محفظه بهمنظور سادهسازی و کاهش هزینه محاسباتی متداول است، اما دقت این فرض تاکنون ارزیابی نشده است. در این پژوهش، با استفاده از شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی در نرمافزار انسیس فلوئنت، عملکرد شرط مرزی فشار ثابت در مقایسه با مدل سازی کامل محیط اطراف محفظه، برای یک جت نوسانی خودتحریک متقارن با طول نازل ۲۰ سانتیمتر و در عدد رینولدز ۴۰۰۰ مورد بررسی قرار گرفته است. چهار کیس مختلف شامل اعمال شرط مرزی فشار ثابت، نازل گسترش یافته و مدل سازی کامل یا نصف محیط اطراف محفظه جت، تحلیل و مقایسه شدند. نتایج نشان میدهد که اعمال شرط مرزی فشار ثابت در خروجی محفظه، با خطای نسبی حدود 7.1 درصد در پیشبینی فرکانس نوسان، عملکردی قابل قبولی دارد. این در حالی است، که وقتی شرط مرزی فشار ثابت در خروجی محفظه جت اعمال نشود و محیط اطراف جت بطور کامل شبیه سازی می شود، خطا به 4.9 درصد کاهش خواهد یافت. شبیه سازی کامل محیط اطراف محفظه جت بار محاسباتی را بهطور چشمگیری (تا حدود سه برابر) افزایش میدهد. لذا اگر قرار بر عدم استفاده از شرط مرزی باشد، توصیه می شود به جای مدل سازی کل محیط اطراف، تنها محیط مجاور مجرای خروجی شبیه سازی گردد. برای شبیهسازیهای کارآمد این گونه جتها، استفاده از شرط مرزی فشار ثابت در خروجی بهویژه در کاربردهای صنعتی بهعنوان یک جایگزین دقیق و مقرونبهصرفه پیشنهاد میشود. |
| کلیدواژه ها |
| جت نوسانی، خودتحریک، شرط مرزی، فشار ثابت، فرکانس نوسان |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |