جریان‌های متلاطم

جداسازی آشفته که در اثر یک گرادیان فشار نامطلوب ایجاد می‌شود، یکی از پدیده‌های مهم در دینامیک سیالات، آیرودینامیک و مهندسی است. از آنجایی که این پدیده بر تمام خصوصیات جریان تأثیر می‌گذارد، انتقال حرارت از این قاعده مستثنی نیست. بنابراین مطالعه موردی که پدیده تلاطم، جداسازی و انتقال حرارت را که سه پدیده مهم و رایج در جریان سیال هستند، پوشش دهد، می‌تواند مطالعه ایده آلی برای اصلاح کارایی طراحی تجهیزات باشد.

دیفیوزرها در توربین‌های گازی در معرض چنین پدیده‌های جریان هستند. از این رو، ما برای شبیه‌سازی یک دیفیوزر نامتقارن کار کرده‌ایم که به‌دلیل انبساط دیواره، گرادیان فشار نامطلوبی را تجربه می‌کند. دیفیوزر تحت تأثیر جداسازی سه‌بعدی قرار گرفته، که روش RANS نمی‌تواند مکان جداسازی و میدان جریان را به درستی پیش‌بینی کند. از این رو، روش LES برای این مطالعه اتخاذ شد، زیرا مطالعات متعددی این روش را به عنوان یک رویکرد مناسب پیشنهاد کرده‌اند.

با وجود هزینه و منابع محاسباتی، ارزش شبیه‌سازی و مطالعه این دیفیوزر را داشت زیرا می‌توان از آن به عنوان یک مطالعه پایه برای درک و تجزیه و تحلیل هندسه‌های پیچیده‌تر، که جدایی آشفته‌ای را در آینده تجربه می‌کنند، استفاده کرد. علاوه بر این، تأثیر جداسازی بر انتقال حرارت، که در برخی تجهیزات مانند مبدل‌های حرارتی، محفظه‌های احتراق و پره‌های توربین بسیار مهم است، مورد مطالعه قرار می‌گیرد.