دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 7 2 2017 06 22 Modification of k-e-v 2 Turbulence Model for Turbulent Accelerated Flows in Pipes اصلاح مدل تلاطمی k-e-v 2 برای جریان آشفته شتابدار داخل لوله 215 228 941 10.22044/jsfm.2017.941 FA علی خالقی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود محمود پسندیده فرد دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2016 08 29 In this study k-e-v2 turbulence model has been considered and modified for pipe flows in accelerating condition. In order to determine the characteristics of the fluid under the non-periodic accelerating conditions and using water as the working fluid, k-e-v2 model has been under taken. This model imposes the wall effects into the flow field properly. However, most of turbulence models cannot predict this phenomenon appropriately for unsteady flows. Although, k-e-v2 model is the best among the same turbulence models, however, still it needs some modifications. First, the weight coefficient of various parameters effects available in this model have been considered thoroughly. Then the most effective parameter has been obtained. It has been found that the parameter and its differential equation must be modified to correlate the experimental data desirably. Considering the point that v2 has the same dimension of k-equation, its effect is imposed into this equation. Further, this modification has been examined for internal pipe flows with different periods of accelerations. It was found that the results of some characteristics of flow such as turbulence kinetic energy and wall shear stress for different accelerations of flow are improved desirably compared to the experimental data. در این تحقیق به بررسی و اصلاح مدل آشفتگی k-e-v2 پرداخته شده است. مدل k-e-v2 اثرات ناشی از دیواره را در جریانهای آشفته پایا به خوبی اعمال می‌کند. در جریانهای آشفته ناپایا به علت پیچیدگی‌های خاص این نوع رژیم جریان اکثر مدلهای آشفتگی توانمندی لازم برای مدلسازی مناسب میدان جریان بخصوص در کنار دیواره را ندارند و مدل k-e-v2 با توجه به ماهیت متغیرهای مورد استفاده در آن دارای این قابلیت است. هر چند این مدل برای جریانهای آشفته شتابدار نسبت به سایر مدلها نتایج مطلوبتری را ارائه می‌کند اما به علت عدم انطباق دقیق نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی به اصلاح نیاز دارد. با بررسی پارامترهای مختلف مؤثر و متغیرهای دارای ضریب وزنی بالا در مدل k-e-v2 مشخص گردید. پارامتر مناسب برای اصلاح آن عبارت v2 است. با توجه به دیمانسیون مشابه این متغیر و انرژی جنبشی تلاطمی، با وارد کردن این پارامتر به معادله انتقال k ، مدل اصلاح شد. اِعمال این اصلاح و حل مجدد معادلات انتقال نشان داد که نتایج قابل قبولی برای جریان متلاطم ناپایا بدست آمده است. برای بررسی تأثیر اصلاح مدل، مشخصه‌های مختلف تلاطمی از قبیل انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی دیواره برای دوره‌های مختلف زمان شتابدهی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید اصلاح صورت گرفته مستقل از بازه زمانی دوره شتابدهی تأثیر مثبتی بر تقّرب نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی دارد. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_941_412a2f1d082d277f461623f6caf67937.pdf