شبیهسازی عددی امواج هلمبو در جریان گرانشی نفوذی با استفاده از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 9، دوره 53، شماره 7، مهر 1400، صفحه 4261-4278 اصل مقاله (2.09 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.19129.6954 | ||
| نویسندگان | ||
| صادق رستمی ده جلالی1؛ احسان خواصی* 2؛ پارسا نظمی1 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان | ||
| چکیده | ||
| جریانهای گرانشی، جریانهایی با اهمیت و نقش گسترده در مطالعات اتمسفری و اقیانوسی هستند. جریان چگال هنگامی ایجاد میشود که یک سیال با چگالی متفاوت درون سیالی دیگر به حرکت درآید. اگر سیال با چگالی معین وارد محیط لایهبندیشده، شود، بهگونهای که چگالی آن از لایههای زیرین کمتر و از لایههای بالایی بیشتر باشد جریان گرانشی از نوع نفوذی است. ناپایداریهای کلوین-هلمهولتز و هلمبو در سطح تماس این جریانها دیده میشود. پارامترهای تعیینکننده در نوع ناپایداری عدد ریچاردسون موضعی و نسبت ضخامت لایه برشی به لایه چگالی است. در این پژوهش شبیهسازی عددی دوبعدی ناپایداری هلمبو با دیدگاه اویلری-اویلری در جریان گرانشی نفوذی درون کانال، بررسی شدهاست. برای انجام این شبیهسازی از کد اپنفوم و با توجه به آشفتهبودن جریان از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ برای مدلسازی آشفتگی استفاده شدهاست. نتایج بهدستآمده نشان میدهد، با افزایش چگالی جریان نفوذی مقدار عدد ریچاردسون کاهش و نسبت ضخامت لایه برشی به لایه چگالی افزایش مییابد. همچنین با افزایش چگالی، مقدار فرکانس امواج هلمبو ابتدا افزایش، سپس کاهش مییابد. علاوه بر این، مقدار طول موج امواج هلمبو با افزایش چگالی جریان نفوذی زیاد میشود ولی در عدد موج امواج، رفتار عکس دیده میشود. سرعت فاز امواج هلمبو نیز، روند مشخصی با تغییرات چگالی ندارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| جریان گرانشی نفوذی؛ عدد ریچاردسون؛ ضخامت لایه برشی؛ ضخامت لایه چگالی؛ ناپایداری هلمبو | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,284 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,281 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,785 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,524,110 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,064,189 |