LARGE EDDY SIMULATION OF THE FLOW AROUND BLUFF BODY WITH DRAG REDUCTION DEVICE

Abstract

هذه الأطروحة تركز على استخدام النموذج الحسابي (LES) لحساب الهواء المضطرب حول جسم بيضاوي الشكل وآخر مماثل له مع إلصاق تجويفه هوائية مفتوحة في نهايته. الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو تحديد تأثير إضافة التجويفة الهوائية المفتوحة لهذا الجسم. أما الهدف الأخر والمهم أيضا هو توضيح أن النموذج الحسابي(LES) قادر على إظهار نتائج حسابيه دقيقه حول هذا الجسم إضافة إلى إثبات أن النموذج الحسابي(LES) يستطيع أن يكمل حسابات التجربة العملية ليقدم نتائج أعمق وأدق للهواء المضطرب حول مثل هذه الأجسام. الحسابات كانت عند معامل رينولدز 26000 اعتمادا على ارتفاع الجسم(h) باستخدام النموذج الحسابي سبالارت ألماراس (Spalart-Allmara)من النموذجRANS والنموذج الحسابي سماقرنسكي الديناميكي ( (Smagorinsky dynamic modelمن النموذج (LES) . لقد تم عمل ثلاث شبكات حسابيه تحتوي على 0.85 و 1.3 و 1.7 مليون خليه للتأكد من أن النتائج الحسابية لا تعتمد على حجم الشبكة, وقد أظهرت هذه النتائج عدم اعتماد النتائج على أي من هذه الشبكات. كما أن نتائج السرعة المتوسطة للمعامل الحسابي (LES) كانت قريبه جدا من نتائج السرعة المتوسطة التي أجريت في التجربة العملية حيث أن نتائج الضغط الأساسي أظهرت أن معامل الضغط الأساسي للجسم من دون إضافة التجويفة الهوائية حوالي -0.56 والتي كانت قريبه جدا من نتائج التجربة العملية أما بإضافة التجويفة الهوائية المفتوحة (1/3h) فقد ارتفع الضغط الأساسي حيث كان مقدار الزيادة حوالي 44% والتي تتفق تماما مع التجربة العملية. أما باستخدام النموذج الحسابي (RANS) فكان معامل المقاومة الهوائية حوالي 0.56 للجسم بدون تجويفه و0.471 بعد إضافة التجويفة إليه والذي يمثل اختلاف حوالي 8% عن الجسم الأساسي و 34%عن نفس الجسم بعد إضافة التجويفة إليه وذلك عند مقارنة النتائج مع التجربة العملية ( 0.61 للجسم الأساسي و 0.35 للجسم بعد إضافة التجويفة إليه). أما بالنسبة للنموذج الحسابي(LES) فكان معامل مقاومة الهواء حوالي 0.65 (6.5% فارق عن التجربة) بالنسبة للجسم الأساسي و بعد إضافة التجويفة إليه فقد انخفض حوالي 0.37 (5.74% فارق عن التجربة). تفاصيل النتائج الحسابية للسرعة المتوسطة تم مقارنتها مع التجربة العملية مركزا على الجانب الخلفي للجسم و تم ملاحظة الفرق بين الطريقتين الحسابيتين(LES) و(RANS) حيث أثبتت الطريقة الحسابية (LES) أنها أدق من الطريقة الحسابية (RANS) خاصة في الجانب الخلفي للجسم حيث تتكون الدوامات الهوائية, وذلك أن طول الدوامة الهوائية كانت غير دقيقه باستخدام طريقة (RANS) أما باستخدام طريقة(LES) فكانت دقيقه جدا مقارنة بالتجربة العملية.