آقای محسن کیامنصوری دانشجوی دکترای جناب آقای دکتر بازدیدی طهرانی، روز دوشنبه 95/1/30 از رساله دکترای خود تحت عنوان "تحلیل مدل های دینامیکی سراسری مقیاس زیر شبکه برای میدان های جریان و غلظت در رهیافت شبیه سازی گردابه های بزرگ" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 16 روز دوشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد

چکیده:

در رساله حاضر، مدل‌های دینامیکی سراسری مقیاس زیرشبکه برای میدان‌های جریان و غلظت در رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌‌های بزرگ (LES) در مسأله پراکندگی آلاینده‌ها در اطراف یک ساختمان مدل مورد تحلیل عددی قرار می‌گیرند. برای این منظور عملکرد چندین مدل‌ مقیاس زیرشبکه مختلف برای تانسور تنش مقیاس زیرشبکه و همچنین بردار شار اسکالر مقیاس زیرشبکه در رهیافت LES شامل 1- مدل اسماگورینسکی استاندارد (SSM) برای میدان جریان به همراه مدل عدد اشمیت مقیاس زیرشبکه (ScSGS) ثابت برای میدان غلظت، 2- مدل اسماگورینسکی دینامیکی (DSM) برای میدان جریان به همراه مدل ScSGS دینامیکی برای میدان غلظت و 3- مدل‌های دینامیکی سراسری (DGM) برای میدان‌های جریان و غلظت با یکدیگر مقایسه شده و با داده‌های آزمایشگاهی تونل باد موجود اعتبارسنجی می‌شوند. مدل‌های دینامیکی سراسری برای لزجت گردابه‌ای و ضریب پخش گردابه‌ای مقیاس زیرشبکه نیازی به ثابت‌های تجربی ندارند و ضرایب مدل در آن‌ها به جریان وابسته بوده و به صورت دینامیکی محاسبه می‌شوند. اعمال این مدل‌ها و هزینه‌های محاسباتی آن‌ها چندان از مدل‌های دینامیکی قبلی بیش‌تر نمی‌باشد و تنها به یک مرحله فیلتر آزمون نیاز دارند. علاوه بر آن، این مدل‌ها به هیچ‌گونه روش‌های پایدارسازی عددی اضافی از قبیل متوسط‌گیری مکانی و زمانی یا روش قطع‌کردن ضرایب مدل که غیر فیزیکی هم هستند، نیازی ندارند و بنابراین می‌توان آن‌ها را در هندسه‌های جریان پیچیده‌ای که هیچ جهت همگنی ندارند هم اعمال کرد. با توجه به نقش بسیار مهم شبکه‌های محاسباتی تولیدشده در رهیافت LES در تفکیک مقیاس‌های شبکه و زیرشبکه، در ابتدا کیفیت تظریف شبکه‌های محاسباتی با استفاده از معیار همبستگی‌ دو نقطه‌ای و همچنین با مقایسه عرض فیلتر در رهیافت LES با مقیاس‌های طولی آشفتگی مختلف از قبیل مقیاس طولی ادی‌های بزرگ، مقیاس طولی تیلور و مقیاس طولی کولمگروف ارزیابی می‌شود. از طرفی با توجه به این نکته که در صورت عدم تولید مناسب شرایط مرزی ورودی آشفته در رهیافت LES، امکان مقایسه صحیح میان مدل‌های مقیاس‌ زیرشبکه مختلف برای میدان‌های جریان و غلظت وجود ندارد لذا در قسمت بعدی نتایج این رساله، جنبه‌های گوناگون عملکرد چهار نوع از معروف‌ترین روش‌های تولید آشفتگی جریان ورودی (ITGT) یعنی روش سنتزی طیفی (SM)، روش ورتکس (VM)، روش نگاشت داخلی (IM) و همچنین روش بدون آشفتگی ورودی (NF) برمبنای دو دسته اصلی تولیدکننده‌های آشفتگی جریان ورودی در LES (یعنی روش‌های آشفتگی سنتزی و پیشرو) برای پیش‌بینی میدان جریان و پراکندگی آلاینده‌ها در اطراف یک ساختمان مدل با یکدیگر مقایسه شده‌اند. در بخش پایانی این رساله به منظور مقایسه کمّی‌ شکل و دامنه مدهای مکانی و زمانی بدست‌آمده از رهیافت LES و همچنین ارزیابی رفتار گذرا، آشکارسازی ساختارهای غالب و ویژگی‌های کلیدی میدان جریان، مقیاس‌های زمانی و توزیع‌های مکانی آن‌ها، از روش تجزیه متعامد بهینه (POD) استفاده شده است.

واژه‌های کلیدی: رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ، مدل‌های دینامیکی سراسری مقیاس زیرشبکه، تولید آشفتگی جریان ورودی، دینامیک سیالات محاسباتی، پراکندگی آلاینده‌ها