دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 1 1 2012 02 13 Numerical Investigation of Separation Phenomenon on the Turbulent Axial Flow Downstream of a Circular Cylinder بررسی عددی پدیده ی جدایش در پایین دست جریان محوری حول استوانه در حالت آشفته 71 80 28 10.22044/jsfm.2012.28 FA سیف ا... سعد الدین حمید راستگو Journal Article 2012 02 13 This article presents a numerical investigation of turbulent flow in an axisymmetric separated and reattached flow over a longitudinal blunt circular cylinder. With respect to the complexity of the simulation of the separation phenomenon, some numerical techniques such as discretization methods and pressure-velocity coupling algorithms were compared to reach a proper numerical method to solve the considered flow case. Further, the results of the standard k-ε and shear stress transport (SST) turbulence models were used to predict the effects of turbulence were investigated. Besides, the effects of using the steady and pseudo-transient equations were discussed. Furthermore, a multi-grid method was employed to accelerate the convergence speed. All the numerical techniques were coded and compiled with Fortran 90 compiler. The code and computational method were then validated against experimental data, with good agreement. Finally, the structure of separation and reattachment of the considered flow case was investigated with the numerical code. Some characteristics of the flow such as reattachment length, velocity distributions, turbulent kinetic energy and pressure were discussed. در مقاله حاضر ساختار جدایش و بازگشت جریان محوری حول استوانه‌ای با لبه ی تیز در حالت آشفته به صورت عددی بررسی شده است. با توجه به پیچیدگی‌هایی که در مدل‌سازی مسائل شامل جدایش وجود دارد، به منظور دستیابی به یک روش عددی مناسب برای حل، برخی تکنیک‌های عددی مانند روش گسسته سازی و الگوریتم حل میدان فشار سرعت مورد مقایسه قرار گرفته است. به علاوه عملکرد دو مدل k-ε استاندارد و Shear Stress Transport (SST) برای اعمال اثرات آشفتگی مورد بررسی قرار گرفته است. از نظر زمانی، عملکرد عددیِ استفاده از معادلات به صورت پایدار و شبه-گذرا بحث شده است. همچنین از یک روش چند- شبکه‌ای برای سرعت بخشیدن به همگرایی استفاده شده است. تکنیک‌های عددی مورد استفاده برای نیل به جواب مسئله در یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن ۹۰ نوشته و اجرا شده است. برای تایید روش عددی و کد نوشته شده نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شده و انطباق خوبی بین آن‌ها مشاهده شد. با استفاده از روش عددی به دست آمده ساختار جدایش و بازگشت جریان مورد نظر، بررسی شده است. ویژگی‌های این جریان مانند طول بازگشت، پروفیل‌های سرعت، انرژی جنبشی آشفتگی و میدان فشار مورد بحث قرار گرفته است. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_28_fde817d6b2e08b1293431e17f6b3d2a0.pdf