حل لایه مرزی آرام و آشفته با استفاده از روش گردابه تصادفی

در این مقاله لایه مرزی آرام و آشفته دو بعدی بر روی صفحه تخت توسط روش گردابه تصادفی شبیه سازی شده و نتایج حاصل با حل انتگرالی بلازیوس برای لایه مرزی آرام و نتایج تجربی برای لایه مرزی مغشوش مقایسه شده است. نتایج حل لایه مرزی ارام به خوبی با نتایج تحلیل و تجربی تطبیق می کند. نتایج جریان اشفته نیز با دقت مناسب در محدوده نتایج تجربی قرار می گیرد. در روش گردابه تصادفی میدان چرخشی سیال با تعدادی گردابه مانند ورقه گردابه و حباب در یک چارچوب لاگرانژی شبیه سازی می شود و سپس تغییر مکان هرگدابه ناشی از قرار گرفتن در میدان سرعت گردابه های دیگر از روش ببوساوار و جابجایی در اثر دیفیوژن از روش حرکت تصادفی بدست می اید. ضمنا شرط عدم لغزش در مرز نیز با تولید ورقه گردابه برقرار می گردد که این ورقه گردابه ها در یک فاصله مشخص از مرز تبدیل به حباب می شوند. الگوریتم حل برای جریان ارام و آشفته در این روش هیچ تفاوتی با یکدیگر نداشته و نیازی به متوسط گیری زمانی معادلات حاکم و مدل تنش رینولدز در جریان آشفته نمی باشد. پارامترهای متعددی مانند قدرت گردابه ، شعاع هسته، فاصله تبدیل ورقه گردابه به حباب و طول صفحه گردابه در دقت نتایج تاثیر می گذارند که موثرترین آنها قدرت گردابه است که کاهش ان باعث افزایش قابل ملاحظه دقت محاسبات می گردد. در این تحقیق سعی شده است که دامنه مقادیر مناسب برای این پارامترها مشخص گردد.